ES2663272T3 - Procedure for the preparation of L-phenylephrine using an alcohol dehydrogenase - Google Patents

Procedure for the preparation of L-phenylephrine using an alcohol dehydrogenase Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la preparación de alcoholes ópticamente activos sustituidos de la fórmula IV**Fórmula** en la que Cyc representa un anillo mono o polinuclear, saturado o insaturado, carbocíclico o heterocíclico, dado el caso sustituido una o varias veces, el cual porta al menos un grupo hidroxilo libre, y R1 y R2 independientemente uno de otro representan H o un radical alquilo dado el caso sustituido una o varias veces; o de sales de este compuesto; en cada caso en forma de estereoisómero puro o como mezcla de estereoisómeros, en el que a) una cetona de la fórmula I**Fórmula** en la que Cyc posee los significados indicados anteriormente, reacciona con un agente de halogenación en presencia de un alcohol alifático hasta dar un compuesto halogenado de la fórmula II**Fórmula** en la que Cyc tiene los significados indicados anteriormente y Hal representa un átomo de halógeno; b) el compuesto de la fórmula II así obtenido es reducido por vía enzimática usando una enzima elegida de entre alcoholdeshidrogenasas (ADH) (E.C. 1.1.1.1), hasta dar el alcohol de la fórmula III**Fórmula** en la que Cyc y Hal tienen los significados indicados anteriormente; y c) el alcohol de la fórmula III así obtenido reacciona con una amina de la fórmula HNR1R2, en la que R1 y R2 tienen los significados indicados anteriormente; hasta dar el compuesto de la fórmula IV.Process for the preparation of substituted optically active alcohols of the formula IV ** Formula ** in which Cyc represents a mono or polynuclear, saturated or unsaturated, carbocyclic or heterocyclic ring, optionally substituted one or more times, which carries the less one free hydroxyl group, and R1 and R2 independently of each other represent H or an alkyl radical optionally substituted one or more times; or salts of this compound; in each case in the form of a pure stereoisomer or as a mixture of stereoisomers, in which a) a ketone of the formula I ** Formula ** in which Cyc has the meanings indicated above, reacts with a halogenating agent in the presence of a aliphatic alcohol to give a halogenated compound of formula II ** Formula ** in which Cyc has the meanings indicated above and Hal represents a halogen atom; b) the compound of formula II thus obtained is enzymatically reduced using an enzyme chosen from alcohol dehydrogenases (ADH) (EC 1.1.1.1), until giving the alcohol of formula III ** Formula ** in which Cyc and Hal have the meanings indicated above; and c) the alcohol of the formula III thus obtained reacts with an amine of the formula HNR1R2, in which R1 and R2 have the meanings indicated above; to give the compound of formula IV.

Description

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DESCRIPCIONDESCRIPTION

Procedimiento para la preparación de L-fenilefrina mediante uso de una alcoholdeshidrogenasaProcedure for the preparation of L-phenylephrine using an alcohol dehydrogenase

La presente invención se refiere a un procedimiento en varias etapas para la preparación de alcoholes ópticamente activos sustituidos, que comprende una etapa de síntesis con catálisis enzimática, catalizada por una alcoholdeshidrogenasa. En particular el procedimiento de acuerdo con la invención es adecuado para la preparación de fenilefrina, es decir 3-[(1R)-1-hidroxi-2-metilamino-etil]-fenol.The present invention relates to a multi-stage process for the preparation of optically active substituted alcohols, comprising a step of synthesis with enzymatic catalysis, catalyzed by an alcohol dehydrogenase. In particular, the process according to the invention is suitable for the preparation of phenylephrine, ie 3 - [(1R) -1-hydroxy-2-methylamino-ethyl] -phenol.

Base de la invención:Basis of the invention:

La fenilefrina es un principio activo farmacológico del grupo de los simpatomiméticos y posee actividad agonística en el receptor a1-adrenérgeno. Es estructuralmente igual a la adrenalina, excepto por el grupo 3-hidroxilo faltante y encuentra aplicación principalmente como vasoconstrictor local. Como principio activo en gotas nasales actúa con ello como descongestionante en la mucosa. En gotas para los ojos actúa además como midriático, por consiguiente conduce a una dilatación de las pupilas.Phenylephrine is an active pharmacological principle of the sympathomimetic group and has agonistic activity in the a1-adrenergic receptor. It is structurally equal to adrenaline, except for the missing 3-hydroxyl group and finds application primarily as a local vasoconstrictor. As an active ingredient in nasal drops, it acts as a decongestant in the mucosa. In eye drops it also acts as mydriatic, therefore it leads to dilation of the pupils.

La preparación de fenilefrina está ya descrita en la literatura. Aparte de los numerosos procedimientos, que producen el producto deseado como racemato y a continuación mediante una escisión con un agente auxiliar quiral adecuado transforman en el producto, se consideran como preferidos los métodos para la síntesis estereoselectiva, puesto que mediante ellos puede evitarse la destrucción no económica del enantiómero equivocado que puede llegar hasta 50%.The preparation of phenylephrine is already described in the literature. Apart from the numerous processes, which produce the desired product as a racemate and then by excision with a suitable chiral auxiliary agent transform the product, methods for stereoselective synthesis are considered preferred, since by them non-economic destruction can be avoided of the wrong enantiomer that can reach up to 50%.

Entre los procedimientos de preparación conocidos a partir del estado de la técnica de clorhidrato de L-fenilefrina se cuenta la hidrogenación asimétrica del clorhidrato N-benci-N-metil-2-amino-m-benciloxiacetofenona proquiral de acuerdo con Tetrahedron Letters 30 (1989), 367- 370, o Chem. Pharm. Bull. 43 (5) (1995) 738-747.Preparation processes known from the state of the art of L-phenylephrine hydrochloride include asymmetric hydrogenation of the N-benzyl-N-methyl-2-amino-m-benzyloxyacetophenone hydrochloride according to Tetrahedron Letters 30 (1989 ), 367- 370, or Chem. Pharm. Bull. 43 (5) (1995) 738-747.

Achiwa et al. describen en Tetrahedron Letters 30 (1989), 367 - 370 la hidrogenación asimétrica de clorhidrato de 3- benciloxi-2-(N-bencil-N-metil)-aminoacetofenona como sustrato, con hidrógeno en presencia de [Rh(COD)Cl]2 / (2R,4R)-4-(diciclohexilfosfino)-2-(difenilfosfino-metil)-N-metil-aminopirrolidina como catalizador. Inmediatamente después de la filtración y concentración de la mezcla de reacción se escinde el grupo protector de nitrógeno bencílico y se obtiene como producto fenilefrina. Al respecto surge, aparte del enantiómero L, el enantiómero D con una proporción de por lo menos 7,5% como contaminante (85% ee). Para la reacción tiene que usarse el catalizador, referido al sustrato, en una relación molar de 1: 2000. La desventaja de este procedimiento consiste esencialmente en que la L-fenilefrina obtenida no puede ser purificada de modo económico a una pureza de por lo menos 98% ee necesaria para la aplicación como medicamento.Achiwa et al. described in Tetrahedron Letters 30 (1989), 367-370 asymmetric hydrogenation of 3- benzyloxy-2- (N-benzyl-N-methyl) -aminoacetophenone hydrochloride as substrate, with hydrogen in the presence of [Rh (COD) Cl] 2 / (2R, 4R) -4- (dicyclohexylphosphino) -2- (diphenylphosphino-methyl) -N-methyl-aminopyrrolidine as catalyst. Immediately after filtration and concentration of the reaction mixture, the benzyl nitrogen protecting group is cleaved and obtained as a phenylephrine product. In this regard, apart from the L enantiomer, the D enantiomer has a proportion of at least 7.5% as a contaminant (85% ee). For the reaction, the catalyst, referred to the substrate, must be used in a molar ratio of 1: 2000. The disadvantage of this process is essentially that the L-phenylephrine obtained cannot be economically purified at a purity of at least 98% ee necessary for the application as a medicine.

En Chem. Pharm. Bull. 43 (5) (1995) 738 - 747 se indica como preferida para la hidrogenación asimétrica, una relación molar de sustrato a catalizador de aproximadamente 1000: 1. Sin embargo, a pesar del uso de grandes cantidades de catalizador en la etapa asimétrica de reacción, el producto no puede ser preparado con la suficiente pureza como enantiómero L para propósitos farmacéuticos, sin costosos procedimientos de purificación, sino que es accesible sólo como mezcla con una proporción relativamente alta de enantiómero D como impureza. También el relativamente largo tiempo de reacción de la etapa de hidrogenación asimétrica, de aproximadamente 20 horas, representa justamente para la fabricación de L-fenilefrina a escala industrial, una etapa de reacción muy elaborada en equipos y costosa, con un riesgo de seguridad no despreciable.In Chem. Pharm. Bull. 43 (5) (1995) 738-747 a molar ratio of substrate to catalyst of about 1000 is indicated as preferred for asymmetric hydrogenation. However, despite the use of large amounts of catalyst in the asymmetric reaction stage , the product cannot be prepared with sufficient purity as an L enantiomer for pharmaceutical purposes, without expensive purification procedures, but is accessible only as a mixture with a relatively high proportion of enantiomer D as an impurity. Also the relatively long reaction time of the asymmetric hydrogenation stage, of approximately 20 hours, represents precisely for the manufacture of L-phenylephrine on an industrial scale, a reaction stage very elaborate in equipment and expensive, with a non-negligible safety risk .

El procedimiento enseñado en WO 00/43345 satisface algunas de las condiciones mencionadas para una fabricación razonablemente económica de clorhidrato de L-fenilefrina, aunque tampoco puede aquí renunciarse al uso de grupos protectores, por lo cual el procedimiento se torna poco económico. Además también después de este procedimiento para la etapa estereoselectiva surge el producto deseado sólo con 93% ee, de modo que aquí también tiene que seguir una costosa purificación.The procedure taught in WO 00/43345 satisfies some of the conditions mentioned for a reasonably economical manufacture of L-phenylephrine hydrochloride, although the use of protective groups cannot be waived here, so the process becomes inexpensive. In addition, also after this procedure for the stereoselective stage, the desired product arises only with 93% ee, so that here also an expensive purification must follow.

En Tetrahedron Asymmetry 18 (15) (2007) 1799 - 1803 se investigó la actividad y enantioselectividad de la deshidrogenasa YMR226c de S. cerevisiae con una serie de cetonas. Se describe que la deshidrogenasa YMR226c cataliza reducciones enantioselectivas de acetofenonas sustituidas con arilo, a-cloracetofenonas, cetonas alifáticas y a- y p-cetoésteres.In Tetrahedron Asymmetry 18 (15) (2007) 1799-1803 the activity and enantioselectivity of the YMR226c dehydrogenase of S. cerevisiae was investigated with a series of ketones. It is described that YMR226c dehydrogenase catalyzes enantioselective reductions of aryl substituted acetophenones, a-chloracetophenones, aliphatic ketones and a- and p-ketoesters.

El documento WO 2005/108590 describe un procedimiento para la preparación de alcoholes ópticamente activos, mediante la reducción enantioselectiva, usando la feniletanol-deshidrogenasa de Azoarcus sp EbN1.WO 2005/108590 describes a process for the preparation of optically active alcohols, by enantioselective reduction, using Azoarcus sp EbN1 phenylethanol dehydrogenase.

Breve descripción de la invención:Brief description of the invention:

Por ello es objetivo de la presente invención el suministro de un novedoso procedimiento para la preparación de alcoholes ópticamente activos, como L-fenilefrina, el cual sea ejecutable de manera más económica, en comparación con el estado de la técnica. En particular tal procedimiento mejorado debería ser manejado sin el usoTherefore, it is an objective of the present invention to provide a novel process for the preparation of optically active alcohols, such as L-phenylephrine, which is more economically executable, compared to the prior art. In particular, such an improved procedure should be handled without use.

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de grupos protectores y debería poseer una elevada selectividad espacial.of protective groups and should have a high spatial selectivity.

De manera sorprendente, el objetivo anterior pudo ser logrado mediante el suministro de un procedimiento para la preparación de alcoholes ópticamente activos sustituidos de la fórmula IV, como sigue:Surprisingly, the above objective could be achieved by providing a process for the preparation of optically active substituted alcohols of formula IV, as follows:

imagen1image 1

en la quein which

Cyc representa un anillo mono o polinuclear, saturado o insaturado, carbocíclico o heterocíclico, dado el caso sustituido una o varias veces, el cual porta al menos un grupo hidroxilo libre, yCyc represents a mono or polynuclear ring, saturated or unsaturated, carbocyclic or heterocyclic, where appropriate substituted once or several times, which carries at least one free hydroxyl group, and

R1 y R2 independientemente uno de otro representan H o un radical alquilo dado el caso sustituido una o varias veces, o de sales de este compuesto,R1 and R2 independently of each other represent H or an alkyl radical, where appropriate substituted once or several times, or salts of this compound,

en cada caso en forma de estereoisómero puro o como mezcla de estereoisómeros, en el quein each case in the form of pure stereoisomer or as a mixture of stereoisomers, in which

a) una cetona de la fórmulaa) a ketone of the formula

imagen2image2

en la que Cyc posee los significados indicados anteriormente,in which Cyc has the meanings indicated above,

en presencia de un alcohol alifático reacciona con un agente de halogenación hasta dar un compuesto halogenado de la fórmula IIin the presence of an aliphatic alcohol, it reacts with a halogenating agent to give a halogenated compound of the formula II

imagen3image3

en la que Cyc posee los significados indicados anteriormente y Hal representa un átomo de halógeno,in which Cyc has the meanings indicated above and Hal represents a halogen atom,

b) el compuesto así obtenido de la fórmula II es reducido por vía enzimática usando una enzima elegida de entre alcoholdeshidrogenasas (ADH) (E.C. 1.1.1.1), hasta dar alcohol de la fórmula IIIb) the compound thus obtained from formula II is reduced enzymatically using an enzyme chosen from alcohol dehydrogenases (ADH) (E.C. 1.1.1.1), to give alcohol of formula III

OHOH

imagen4image4

HalHal

en la que Cyc y Hal poseen los significados indicados anteriormente, yin which Cyc and Hal have the meanings indicated above, and

c) el alcohol de la fórmula III así obtenido reacciona con una amina de la fórmula HNR1 R2,c) the alcohol of the formula III thus obtained reacts with an amine of the formula HNR1 R2,

en la que R1 y R2 poseen los significados indicados anteriormente,in which R1 and R2 have the meanings indicated above,

hasta dar el compuesto de la fórmula IV.until giving the compound of the formula IV.

Resumiendo, la presente invención hace posible en particular un procedimiento sorprendentemente ventajoso para la preparación del principio activo fenilefrina (3-[(1R)-1-hidroxi-2-metilamino-etil]-fenol; 4). Esta forma preferida de realización puede ser representada mediante el siguiente esquema de reacción:In summary, the present invention makes possible in particular a surprisingly advantageous process for the preparation of the active ingredient phenylephrine (3 - [(1R) -1-hydroxy-2-methylamino-ethyl] -phenol; 4). This preferred embodiment can be represented by the following reaction scheme:

Esquema 1Scheme 1

imagen5image5

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Al respecto, uno de los dos pasos clave es la cloración selectiva de la cadena lateral de 3’-hidroxiacetofenona (3- hAP, 1) hasta 3’-hidroxi-2-cloroacetofenona (HCAP, 2).In this regard, one of the two key steps is the selective chlorination of the 3′-hydroxyacetophenone side chain (3- hAP, 1) to 3’-hydroxy-2-chloroacetophenone (HCAP, 2).

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El segundo paso clave se refiere a la reducción enantioselectiva de HCAP (2) hasta (R)-3-(2-cloro-1-hidroxietil)- fenol (HCPE, 3), usando una enzima, y concretamente una alcoholdeshidrogenasa (ADH).The second key step concerns the enantioselective reduction of HCAP (2) to (R) -3- (2-chloro-1-hydroxyethyl) -phenol (HCPE, 3), using an enzyme, and specifically an alcohol dehydrogenase (ADH) .

El procedimiento suministrado de acuerdo con la invención se diferencia claramente en algunos puntos esenciales del estado de la técnica discutido anteriormente.The procedure supplied according to the invention clearly differs in some essential points from the state of the art discussed above.

Es decir, la totalidad de la síntesis ocurre bien sin el uso de grupos protectores, por lo cual el procedimiento es más económico frente al del estado de la técnica. Esto es especialmente sorprendente e inesperado para la primera etapa.That is, the totality of the synthesis occurs well without the use of protective groups, whereby the procedure is more economical compared to the prior art. This is especially surprising and unexpected for the first stage.

Mediante el uso de la alcoholdeshidrogenasa como catalizador de hidrogenación, es posible un acceso más económico a (R)-3-(2-cloro-1-hidroxietil)-fenol (HCPE, 3) con alta pureza óptica. No se forma en cantidades dignas de mencionarse el enantiómero indeseado. (Los valores %ee para el enantiómero deseado están en el intervalo de >98%, como por ejemplo >99% a aproximadamente 100%, como por ejemplo aproximadamente 99,9 %).By using alcohol dehydrogenase as a hydrogenation catalyst, cheaper access to (R) -3- (2-chloro-1-hydroxyethyl) -phenol (HCPE, 3) with high optical purity is possible. It is not formed in amounts worth mentioning the unwanted enantiomer. (The% ee values for the desired enantiomer are in the range of> 98%, such as> 99% to about 100%, such as about 99.9%).

La reacción puede ser ejecutada (sin estar limitados por ello) además en un sistema de dos fases de solvente orgánico y agua, lo cual hace posible además un trabajo más económico. Al respecto, es posible una transformación más completa de la acetona hasta el alcohol deseado. El procesamiento de la mezcla es particularmente beneficioso por el carácter bifásico, porque el producto es separado de los residuos de catalizador (proteína) mediante extracción. Además, el uso de la fase orgánica reduce la exposición del biocatalizador con la cetona fenólica de bajo peso molecular, mediante lo cual se evita una inactivación y/o inhibición del catalizador.The reaction can be executed (without being limited by it) in addition to a two-phase system of organic solvent and water, which also makes a more economical job possible. In this regard, a more complete transformation of acetone to the desired alcohol is possible. The processing of the mixture is particularly beneficial because of the biphasic nature, because the product is separated from the catalyst (protein) residues by extraction. In addition, the use of the organic phase reduces the exposure of the biocatalyst with the low molecular weight phenolic ketone, whereby inactivation and / or inhibition of the catalyst is avoided.

Descripción de la figura:Description of the figure:

La figura 1 muestra la secuencia de ácidos nucleicos o secuencia de aminoácidos de la feniletanol-deshidrogenasa de (Azoarcus sp) Aromatoleum aromaticum EbN1 (SEQ ID NO: 1 o 2).Figure 1 shows the nucleic acid sequence or amino acid sequence of the phenylethanol dehydrogenase of (Azoarcus sp) Aromatoleum aromaticum EbN1 (SEQ ID NO: 1 or 2).

Descripción detallada de la invención:Detailed description of the invention:

1. Formas preferidas de realización1. Preferred embodiments

Un primer objetivo de la invención se refiere a un procedimiento para la preparación de alcoholes ópticamente activos sustituidos de la fórmula IVA first objective of the invention relates to a process for the preparation of optically active substituted alcohols of the formula IV

imagen6image6

en la quein which

Cyc representa un anillo mono o polinuclear, en particular mononuclear, con 4 a 7 miembros, en particular 5 o 6 miembros, saturado o insaturado, en particular insaturado, sobre todo aromático, carbocíclico o heterocíclico, en particular carbocíclico, el cual porta al menos un grupo hidroxilo libre, y dado el caso está sustituido una o varias veces, en el que en el caso de un anillo de 6 miembros el(los) grupo(s) hidroxilo están en particular en posición meta respecto a la cadena lateral de Cyc que porta grupos amino; yCyc represents a mono or polynuclear ring, in particular mononuclear, with 4 to 7 members, in particular 5 or 6 members, saturated or unsaturated, in particular unsaturated, especially aromatic, carbocyclic or heterocyclic, in particular carbocyclic, which carries at least a free hydroxyl group, and if necessary is substituted once or several times, in which in the case of a 6-membered ring the hydroxyl group (s) are in particular in a meta position relative to the side chain of Cyc which carries amino groups; Y

R1 y R2 independientemente uno de otro representan H o radicales alquilo iguales o diferentes, dado el caso sustituidos una o varias veces;R1 and R2 independently of each other represent H or identical or different alkyl radicals, if necessary substituted once or several times;

o de sales de este compuesto, como por ejemplo sales de adición ácida de en particular ácidos inorgánicos, como HCl; en cada caso en forma de estereoisómero puro, como por ejemplo la forma (R) o (S), o como mezcla de estereoisómeros, como por ejemplo racematos,or of salts of this compound, for example acid addition salts of in particular inorganic acids, such as HCl; in each case in the form of pure stereoisomer, such as form (R) or (S), or as a mixture of stereoisomers, such as racemates,

en el quein which

a) una cetona de la fórmula Ia) a ketone of the formula I

imagen7image7

en la que Cyc posee los significados indicados anteriormente,in which Cyc has the meanings indicated above,

reacciona en presencia de un alcohol alifático halogenado, como en particular clorado, y concretamente en particular con cloruro de sulfurilo, hasta dar un compuesto halogenado, en particular clorado, de la fórmula IIreacts in the presence of a halogenated aliphatic alcohol, such as in particular chlorinated, and particularly in particular with sulfuryl chloride, to give a halogenated compound, in particular chlorinated, of the formula II

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en la que Cyc posee los significados indicados anteriormente y Hal representa un átomo de halógeno, como por ejemplo F, Br o en particular Cl;in which Cyc has the meanings indicated above and Hal represents a halogen atom, such as F, Br or in particular Cl;

b) el compuesto de la fórmula II así obtenido, dado el caso después de un aislamiento o enriquecimiento previo, es reducido por vía enzimática usando una enzima elegida de entre alcoholdeshidrogenasas (ADH) (E.C. 1.1.1.1) hasta dar el alcohol de la fórmula IIIb) the compound of the formula II thus obtained, if necessary after prior isolation or enrichment, is reduced enzymatically using an enzyme chosen from among alcohol dehydrogenases (ADH) (EC 1.1.1.1) to give the alcohol of the formula III

OHOH

imagen9image9

HalHal

en la que Cyc y Hal poseen los significados indicados anteriormente; yin which Cyc and Hal have the meanings indicated above; Y

c) el alcohol de la fórmula III así obtenido, dado el caso después de aislamiento o enriquecimiento previo, reacciona con una amina de la fórmula HNR1R2, en la que R1 y R2 poseen los significados indicados anteriormente, hasta dar el compuesto de la fórmula IV y éste es aislado dado el caso de la mezcla de reacción, dado el caso en forma de estereoisómero puro.c) the alcohol of the formula III thus obtained, if necessary after isolation or prior enrichment, reacts with an amine of the formula HNR1R2, in which R1 and R2 possess the meanings indicated above, until the compound of the formula IV is given and this is isolated in the case of the reaction mixture, in the case of pure stereoisomer.

Las cetonas de la fórmula I anterior usadas para la síntesis son compuestos de por sí conocidos y accesibles mediante aplicación de procedimientos de síntesis orgánica conocidos en general.The ketones of the formula I above used for synthesis are known per se compounds and accessible by application of known organic synthesis procedures in general.

En particular la reacción de la etapa a) ocurre en presencia de 1 a 10, 2 a 8 o 3 a 5 equivalentes molares de alcohol alifático por cada mol de cetona de la fórmula I.In particular, the reaction of step a) occurs in the presence of 1 to 10, 2 to 8 or 3 to 5 molar equivalents of aliphatic alcohol per mole of ketone of formula I.

Los alcoholes alifáticos adecuados son en particular mono- o polioles con 1 a 6, en particular 1 a 4 átomos de carbono y 1 a 5, en particular 1 a 3 grupos hidroxilo, en particular monooles con 1 a 4 átomos de carbono, como por ejemplo metanol, etanol, n-propanol, n-butanol; o monooles de cadena larga, como n-pentanol y n-hexanol, o polioles, como propanodiol, butano-1,4-diol, pentano-1,5-diol, hexano-1,6-diol o pentano-1,3,5-triol; y formas isoméricas de estos alcoholes mencionados.Suitable aliphatic alcohols are in particular mono- or polyols with 1 to 6, in particular 1 to 4 carbon atoms and 1 to 5, in particular 1 to 3 hydroxyl groups, in particular monools with 1 to 4 carbon atoms, as per example methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol; or long chain monooles, such as n-pentanol and n-hexanol, or polyols, such as propanediol, butane-1,4-diol, pentane-1,5-diol, hexane-1,6-diol or pentane-1,3 , 5-triol; and isomeric forms of these mentioned alcohols.

La reacción química en la etapa c) puede ocurrir en particular en solución en un éter de cadena abierta o cíclico. Son éteres adecuados en particular MTBE, metil-THF, dioxano y sobre todo THF.The chemical reaction in step c) can occur in particular in solution in an open or cyclic chain ether. Suitable ethers are in particular MTBE, methyl-THF, dioxane and especially THF.

La etapa b) de la reacción de acuerdo con la invención es catalizada mediante al menos una enzima, elegida de entre alcoholdeshidrogenasas (ADH) (E.C. 1.1.1.1). Al respecto, son las ADHs, elegidas por ejemplo de entre alcoholdeshidrogenasas de microorganismos del género Aromatoleum (Azoarcus), en particular de la bacteria Aromatoleum Aromaticum EbN1.Step b) of the reaction according to the invention is catalyzed by at least one enzyme, chosen from alcohol dehydrogenases (ADH) (E.C. 1.1.1.1). In this regard, they are the ADHs, chosen for example from among alcohol dehydrogenases of microorganisms of the genus Aromatoleum (Azoarcus), in particular of the bacterium Aromatoleum Aromaticum EbN1.

Por ejemplo, la enzima para la ejecución de la etapa b) es elegida de entre enzimas que poseen una secuencia de polipéptidos que es elegida de entreFor example, the enzyme for the execution of step b) is chosen from among enzymes that possess a polypeptide sequence that is chosen from

(i) SEQ ID NO: 2 o(i) SEQ ID NO: 2 or

(ii) secuencias, en las que hasta 25 %, como por ejemplo 1 a 24 %, 2 a 20 %, 3 a 15 % o 4 a 10 %, de los radicales aminoácido están modificados respecto a SEQ ID NO: 2 mediante adición, eliminación, inserción, sustitución, inversión o una combinación de ellas, y/o que aún exhiben actividad de por lo menos 50 %, como por ejemplo por lo menos 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98, 99, 100 o más de 100 %, como por ejemplo 1 a 20 veces, o 2 a 10 veces o 3 a 5 veces, de la actividad enzimática de una enzima de acuerdo con SEQ ID NO:2.(ii) sequences, in which up to 25%, such as 1 to 24%, 2 to 20%, 3 to 15% or 4 to 10%, of the amino acid radicals are modified with respect to SEQ ID NO: 2 by addition , elimination, insertion, substitution, investment or a combination of them, and / or that still exhibit activity of at least 50%, such as at least 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98, 99, 100 or more than 100%, such as 1 to 20 times, or 2 to 10 times or 3 to 5 times, of the enzyme activity of an enzyme according to SEQ ID NO: 2.

De acuerdo con otra modificación, la reacción de la etapa b) ocurre por adición de equivalentes de reducción, en particular NADH o NADPH, y dado el caso bajo regeneración desplazada simultánea o temporal del equivalente de reducción consumido para la reacción.According to another modification, the reaction of step b) occurs by adding reduction equivalents, in particular NADH or NADPH, and if necessary under simultaneous or temporary displaced regeneration of the reduction equivalent consumed for the reaction.

Para ello, la regeneración puede ocurrir de manera de por sí conocida por vía enzimática, electroquímica o electroenzimática (Biotechnology Progress, 2005, 21, 1192; Biocatalysis and Biotransformation, 2004, 22, 89; Angew. Chem Int. edición en inglés, 2001,40, 169; Biotechnol Bioeng, 2006, 96, 18; Biotechnol Adv., 2007, 25, 369; Angew.Chem Int. edición en inglés, 2008, 47, 2275; Current Opinion in Biotechnology, 2003, 14, 421; Current Opinion in Biotechnology, 2003, 14, 583). En particular la regeneración ocurre por vía enzimática, y la enzima regenerante es elegida de entre ADH (EC.1.1.1.1) y deshidrogenasas diferentes de ADH, como en particular glucosadeshidrogenasas (EC 1.1.1.47), formiatodeshidrogenasas (EC 1.2.1.2 o EC 1.2.1.43), yTo this end, regeneration can occur in a manner known per se by enzymatic, electrochemical or electroenzymatic routes (Biotechnology Progress, 2005, 21, 1192; Biocatalysis and Biotransformation, 2004, 22, 89; Angew. Chem Int. English edition, 2001 , 40, 169; Biotechnol Bioeng, 2006, 96, 18; Biotechnol Adv., 2007, 25, 369; Angew.Chem Int. English edition, 2008, 47, 2275; Current Opinion in Biotechnology, 2003, 14, 421; Current Opinion in Biotechnology, 2003, 14, 583). In particular, regeneration occurs enzymatically, and the regenerating enzyme is chosen from ADH (EC.1.1.1.1) and dehydrogenases other than ADH, such as glucose dehydrogenases (EC 1.1.1.47), formate dehydrogenases (EC 1.2.1.2 or EC) 1.2.1.43), and

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fosfitodeshidrogenasas (EC 1.20.1.1) y preferiblemente en presencia de un denominado "alcohol de sacrificio”, como por ejemplo butano- o pentano-2-ol, el cual es consumido en la regeneración enzimática del equivalente de reducción, es decir es oxidado.phosphitodehydrogenases (EC 1.20.1.1) and preferably in the presence of a so-called "slaughter alcohol", such as butane- or pentane-2-ol, which is consumed in the enzymatic regeneration of the reduction equivalent, that is, it is oxidized.

En particular la reacción de la etapa b) puede ocurrir sea en presencia de un microorganismo el cual expresa de manera natural o recombinante la ADH, o en presencia de una fracción derivada de ella que contiene ADH, es decir obtenida de las células, o extracto celular obtenido de las células, o en presencia de la enzima pura o esencialmente pura. La enzima usada de acuerdo con la invención (en forma pura, en forma enriquecida, o como extracto celular que contiene la enzima) es usada además de manera de por sí conocida, disuelta, dispersa o inmovilizada en un soporte.In particular, the reaction of step b) can occur either in the presence of a microorganism which expresses ADH naturally or recombinantly, or in the presence of a fraction derived therefrom that contains ADH, that is, obtained from the cells, or extract. cell obtained from the cells, or in the presence of the pure or essentially pure enzyme. The enzyme used according to the invention (in pure form, in enriched form, or as a cell extract containing the enzyme) is also used in a manner known per se, dissolved, dispersed or immobilized on a support.

Por ejemplo, la reacción de la etapa b) ocurre en presencia de un microorganismo que es elegido de entre bacterias de las familias Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Bacillaceae, Rhizobiaceae, Lactobacillaceae, Streptomycetaceae, Rhodococcaceae, Rhodociclaceae y Nocardiaceae, o en presencia de una fracción o un extracto derivado de ellas. Los ejemplos de géneros adecuados comprenden en particular Escherichia, Streptomyces, Corynebacterium y Bacillus. Es ejemplo de un tipo adecuado en particular E. coli.For example, the reaction of stage b) occurs in the presence of a microorganism that is chosen from among the bacteria of the Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Bacillaceae, Rhizobiaceae, Lactobacillaceae, Streptomycetaceae, Rhodococcaceae, Rhodociclaceae and Nocardiaceae families, or in the presence of a fraction or an extract derived from them. Examples of suitable genera include in particular Escherichia, Streptomyces, Corynebacterium and Bacillus. It is an example of a suitable type in particular E. coli.

En particular el microorganismo puede ser un microorganismo recombinante, que es transformado con un fragmento de ácidos nucleicos, el cual codifica para una ADH de acuerdo con la definición anterior. Dado el caso, el microorganismo recombinante usado puede expresar adicionalmente una deshidrogenasa exógena o endógena diferente de ADH de acuerdo con la definición anterior, para promover la regeneración del cofactor.In particular, the microorganism can be a recombinant microorganism, which is transformed with a nucleic acid fragment, which codes for an ADH according to the above definition. If necessary, the recombinant microorganism used can additionally express an exogenous or exogenous dehydrogenase other than ADH according to the above definition, to promote the regeneration of the cofactor.

En otra modificación, la reacción de la etapa b) puede ser ejecutada en un medio de reacción líquido de dos fases. Para ello se usa por ejemplo un medio de reacción acuoso-orgánico, en el que tanto el reactivo de la fórmula II como también el producto de la fórmula III se disuelven mejor en la fase orgánica que en la fase acuosa, como por ejemplo una fase acuosa-etérea, o por ejemplo fases agua/heptano y agua/hexano.In another modification, the reaction of step b) can be performed in a two-phase liquid reaction medium. For this purpose, for example, an aqueous-organic reaction medium is used, in which both the reagent of the formula II and also the product of the formula III dissolve better in the organic phase than in the aqueous phase, such as a phase aqueous-ethereal, or for example water / heptane and water / hexane phases.

Otro objetivo descrito aquí se refiere a un procedimiento para la preparación de un compuesto de la fórmula general II,Another objective described herein refers to a process for the preparation of a compound of the general formula II,

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en la que Cyc y Hal poseen los significados indicados anteriormente, en el que se halogena, en particular se clora, una cetona de la fórmula Iin which Cyc and Hal have the meanings indicated above, in which a ketone of the formula I is halogenated, in particular chlorinated

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en la que Cyc posee los significados indicados anteriormente,in which Cyc has the meanings indicated above,

en particular en presencia de un alcohol alifático, con un agente adecuado de halogenación, como en particular cloruro de sulfurilo, hasta el compuesto de la fórmula II halogenado, en particular clorado.in particular in the presence of an aliphatic alcohol, with a suitable halogenating agent, such as in particular sulfuryl chloride, to the compound of the halogenated formula II, in particular chlorinated.

Al respecto, la reacción de la etapa a) ocurre en particular en presencia de 1 a 10, como por ejemplo 2 a 8 o 3 a 5, equivalentes molares de alcohol por cada mol de cetona de la fórmula I.In this regard, the reaction of step a) occurs in particular in the presence of 1 to 10, such as 2 to 8 or 3 to 5, molar equivalents of alcohol per mole of ketone of formula I.

Otro objetivo descrito aquí se refiere a un procedimiento para la preparación de un compuesto de la fórmula IIIAnother objective described herein refers to a process for the preparation of a compound of the formula III

OHOH

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HalHal

en la que Cyc y Hal poseen los significados indicados anteriormente; en el que un compuesto de la fórmula general IIin which Cyc and Hal have the meanings indicated above; in which a compound of the general formula II

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HalHal

en la que Cyc y Hal poseen los significados indicados anteriormente, es reducido por vía enzimática hasta el alcoholin which Cyc and Hal have the meanings indicated above, it is enzymatically reduced to alcohol

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de la fórmula III. Al respecto, se conduce la reacción enzimática como se definió anteriormente.of the formula III. In this regard, the enzymatic reaction is conducted as defined above.

De acuerdo con la invención, Cyc representa en particular un anillo aromático mononuclear, carbocíclico o heterocíclico de 4, 5 o 6 miembros, el cual porta al menos un grupo HO, como en particular un radical 3- hidroxifenilo. Hal representa en particular un átomo de cloro.According to the invention, Cyc represents in particular a 4, 5 or 6 membered mononuclear, carbocyclic or heterocyclic aromatic ring, which carries at least one HO group, such as in particular a 3-hydroxyphenyl radical. Hal represents in particular a chlorine atom.

Otro objetivo de la invención se refiere al uso de una alcoholdeshidrogenasa de acuerdo con la definición anterior o un microorganismo que produce esta enzima de acuerdo con la definición anterior, para la preparación de compuestos de la fórmula IV, en particular para la preparación de (3-[(1R)-1-hidroxi-2-metilamino-etil]-fenol).Another object of the invention relates to the use of an alcohol dehydrogenase according to the above definition or a microorganism that produces this enzyme according to the above definition, for the preparation of compounds of the formula IV, in particular for the preparation of (3 - [(1R) -1-hydroxy-2-methylamino-ethyl] -phenol).

2. Definiciones2. Definitions

2.1 Conceptos generales2.1 General concepts

Si no se dan otros datos, entonces son válidos los siguientes significados generales:If no other data is given, then the following general meanings are valid:

“Opticamente activos" son compuestos de acuerdo con la invención con por lo menos un centro de asimetría en la molécula."Optically active" are compounds according to the invention with at least one center of asymmetry in the molecule.

Un "grupo hidroxilo libre" significa de acuerdo con la invención que este no está presente en forma de derivado, como por ejemplo como grupo éster o éter.A "free hydroxyl group" means according to the invention that it is not present as a derivative, such as as an ester or ether group.

Se entiende por productos de estereoisómero puro o enantiómero puro, como (3-[(1R)-1-hidroxi-2-metilaminoetil]- fenol o (R)-3-(2-cloro-1-hidroxietil)-fenol, los enantiómeros de acuerdo con la invención que muestran un enriquecimiento en enantiómero. En particular en el procedimiento de acuerdo con la invención se alcanzan purezas de enantiómero de por lo menos 90 %ee, preferiblemente de por lo menos 95 %ee, de modo particular preferiblemente de por lo menos 98 %ee, de modo muy particular preferiblemente por lo menos 99 %ee o más.Products of pure stereoisomer or pure enantiomer are understood as (3 - [(1R) -1-hydroxy-2-methylaminoethyl] -phenol or (R) -3- (2-chloro-1-hydroxyethyl) -phenol, enantiomers according to the invention showing enantiomer enrichment, in particular in the process according to the invention, enantiomer purities of at least 90% ee, preferably at least 95% ee, particularly preferably preferably at least 98% ee, very particularly preferably at least 99% ee or more.

La "pureza de enantiómero" es definida mediante los parámetrosThe "enantiomer purity" is defined by the parameters

ee% = [XA-XB]/[ Xa+Xb]*100,ee% = [XA-XB] / [Xa + Xb] * 100,

en la que XA y XB representan la fracción molar de los enantiómeros A o B.in which XA and XB represent the molar fraction of the A or B enantiomers.

Una reacción ocurre "por vía enzimática" sea en presencia de enzimas puras, enzimas enriquecidas o células completas.A reaction occurs "enzymatically" in the presence of pure enzymes, enriched enzymes or whole cells.

2.2 Significados químicos especiales2.2 Special chemical meanings

Radicales "mono o polinucleares" son radicales que comprenden uno o varios grupos cíclicos, en los que en el caso de radicales polinucleares estos grupos cíclicos pueden estar unidos mutuamente de manera directa o mediante grupos puente corrientes o mutuamente condensados."Mono or polynuclear" radicals are radicals that comprise one or more cyclic groups, in which, in the case of polynuclear radicals, these cyclic groups can be linked to each other directly or by current or mutually condensed bridge groups.

Radicales "carbocíclicos" comprenden exclusivamente átomos de carbono en el anillo; radicales "heterocíclicos" comprenden además uno o varios, como por ejemplo 1, 2 o 3, heteroátomos de anillo iguales o diferentes, como N, O o S."Carbocyclic" radicals exclusively comprise carbon atoms in the ring; "heterocyclic" radicals further comprise one or more, such as 1, 2 or 3, same or different ring heteroatoms, such as N, O or S.

Estos anillos carbo- o heterocíclicos comprenden en particular 3 a 12, preferiblemente 4, 5 o 6 átomos de carbono en el anillo. Como ejemplos pueden mencionarse ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo, los análogos de ellos insaturados una o varias veces, como ciclobutenilo, ciclopentenilo, ciclohexenilo, cicloheptenilo, ciclohexadienilo, cicloheptadienilo; así como radicales heterocíclicos con 5 a 7 miembros, saturados o con una o varias insaturaciones, con 1 a 4 heteroátomos que son elegidos de entre O, N y S, en los que el heterociclo dado el caso puede estar condensado con otro heterociclo o carbociclo. En particular se mencionan como radicales heterocíclicos, derivados de pirrolidina, tetrahidrofurano, piperidina, morfolina, pirrol, furano, tiofeno, pirazol, imidazol, oxazol, tiazol, piridina, pirano, pirimidina, piridazina, pirazina, cumarona, indol y quinolina.These carbon or heterocyclic rings comprise in particular 3 to 12, preferably 4, 5 or 6 carbon atoms in the ring. As examples, there may be mentioned cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, the analogs thereof unsaturated once or several times, such as cyclobutenyl, cyclopentenyl, cyclohexenyl, cycloheptenyl, cyclohexadienyl, cycloheptadienyl; as well as heterocyclic radicals with 5 to 7 members, saturated or with one or more unsaturations, with 1 to 4 heteroatoms that are chosen from O, N and S, in which the heterocycle may be condensed with another heterocycle or carbocycle . In particular they are mentioned as heterocyclic radicals, derivatives of pyrrolidine, tetrahydrofuran, piperidine, morpholine, pyrrole, furan, thiophene, pyrazole, imidazole, oxazol, thiazole, pyridine, pyran, pyrimidine, pyridazine, pyrazine, coumarone, indole and quinoline.

Son ejemplos no limitantes de "sustituyentes" adecuados, los elegidos de entre halógeno, OH, -SH, -NO2, alquilo pequeño, alquenilo pequeño, alcoxi pequeño y arilo.Non-limiting examples of suitable "substituents" are those chosen from halogen, OH, -SH, -NO2, small alkyl, small alkenyl, small alkoxy and aryl.

"Halógeno" representa flúor, cloro, bromo o yodo, en particular flúor, bromo o cloro."Halogen" represents fluorine, chlorine, bromine or iodine, in particular fluorine, bromine or chlorine.

"Alquilo pequeño" representa radicales alquilo de cadena recta o ramificada con 1 a 6 átomos de C, como metilo, etilo, i- o n-propilo, n-, i-, sec.- o tert.-butilo, n-pentilo o 2-metilobutilo, n-hexilo, 2-metil-pentilo, 3-metil-pentilo, 2-etil- butilo."Small alkyl" represents straight or branched chain alkyl radicals with 1 to 6 C atoms, such as methyl, ethyl, i- or n-propyl, n-, i-, sec.- or tert.-butyl, n-pentyl or 2-methylbutyl, n-hexyl, 2-methyl-pentyl, 3-methyl-pentyl, 2-ethyl-butyl.

"Alquenilo pequeño" representa los análogos de los radicales alquilo mencionados anteriormente, insaturados una o varias veces, preferiblemente insaturados una o dos veces con 2 a 6 átomos de carbono, en los que el enlace doble"Small alkenyl" represents the analogs of the alkyl radicals mentioned above, unsaturated once or several times, preferably unsaturated once or twice with 2 to 6 carbon atoms, in which the double bond

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puede estar en cualquier posición de la cadena de carbono.It can be in any position of the carbon chain.

"Alcoxi pequeño" representa los análogos terminados en oxígeno, de los radicales alquilo anteriores."Small alkoxy" represents the oxygen-terminated analogs of the above alkyl radicals.

"Arilo" representa un radical aromático mono o polinuclear, preferiblemente mono o binuclear, dado el caso sustituido, en particular representa fenilo o representa un naftilo unido en cualquier posición del anillo, como 1- o 2- naftilo. Estos radicales arilo pueden portar dado el caso 1 o 2 sustituyentes iguales o diferentes, elegidos de entre halógeno, alquilo pequeño, alcoxi pequeño de acuerdo con la definición anterior, o trifluorometilo."Aryl" represents a mono or polynuclear aromatic radical, preferably mono or binuclear, if substituted, in particular represents phenyl or represents a naphthyl attached at any ring position, such as 1- or 2- naphthyl. These aryl radicals may, if appropriate, carry 1 or 2 identical or different substituents, chosen from halogen, small alkyl, small alkoxy according to the above definition, or trifluoromethyl.

Son ejemplos de radicales Cyc adecuados fenilo, naftilo, 2-tienilo, 3-tienilo; 2-furanilo, 3-furanilo; 2-piridilo, 3-piridilo o 4-piridilo; 2-tiazolilo, 4-tiazolilo o 5-tiazolilo; 4-metil-2-tienilo, 3-etil-2-tienilo, 2-metil-3-tienilo, 4-propil-3-tienilo, 5-n- butil-2-tienilo, 4-metil-3-tienilo, 3-metil-2-tienilo; 3-cloro-2-tienilo, 4-bromo-3-tienilo, 2-yodo-3-tienilo, 5-yodo-3-tienilo, 4-flúor-2-tienilo, 2-bromo-3-tienilo, y 4-cloro-2-tienilo, los cuales portan adicionalmente al menos un sustituyente hidroxilo en el anillo.Examples of suitable Cyc radicals are phenyl, naphthyl, 2-thienyl, 3-thienyl; 2-furanyl, 3-furanyl; 2-pyridyl, 3-pyridyl or 4-pyridyl; 2-thiazolyl, 4-thiazolyl or 5-thiazolyl; 4-methyl-2-thienyl, 3-ethyl-2-thienyl, 2-methyl-3-thienyl, 4-propyl-3-thienyl, 5-n-butyl-2-thienyl, 4-methyl-3-thienyl, 3-methyl-2-thienyl; 3-Chloro-2-thienyl, 4-bromo-3-thienyl, 2-iodo-3-thienyl, 5-iodo-3-thienyl, 4-fluorine-2-thienyl, 2-bromo-3-thienyl, and 4 -chloro-2-thienyl, which additionally carry at least one hydroxyl substituent on the ring.

3. Modificaciones especiales del procedimiento de acuerdo con la invención3. Special modifications to the procedure according to the invention

A continuación se explican otros acondicionamientos de la invención, mediante referencia a la reacción de varias etapas representada en el anterior esquema 1. Partiendo de ella están las modificaciones de este procedimiento descrito concretamente en el ámbito de la capacidad humana.Other conditioning of the invention will be explained below, by reference to the multi-stage reaction represented in the above scheme 1. Starting from it are the modifications of this procedure specifically described in the field of human capacity.

3.1 Cloración selectiva de cadena lateral de 3’-hidroxiacetofenona3.1 Selective chlorination of 3’-hydroxyacetophenone side chain

El uso principal de cloruro de sulfurilo para la cloración en a de cetonas es de por sí conocido y se describe por ejemplo en D.P. Wyman et al., J. Org. Chem. Vol. 29, 1964, páginas 1956 a 1960.The main use of sulfuryl chloride for chlorination in ketones is known per se and is described for example in D.P. Wyman et al., J. Org. Chem. Vol. 29, 1964, pages 1956 to 1960.

US 4,310,702 y D. Masilamani et al., J. Org. Chem., Vol. 46, 1981, páginas 4486 a 4489 reportan que el uso de cloruro de sulfurilo para la cloración de cetonas conduce en general a una mezcla de cetonas cloradas una y varias veces y con ello a productos secundarios indeseados. Para resolver el problema, los documentos enseñan el uso de alcoholes o éteres como moderadores. Además, esta publicación enseña la reacción de fenol con cloruro de sulfurilo que conduce primero al correspondiente éster de ácido sulfónico y a continuación a diferentes clorofenoles. También el documento US 5,710,341, que se refiere a la preparación de a-cloroalquilarilcetonas mediante cloración de la correspondiente cetona con cloruro de sulfurilo, enseña el uso de alcoholes alifáticos para aumentar la selectividad hasta el producto deseado, por consiguiente a la cetona clorada una vez en a.US 4,310,702 and D. Masilamani et al., J. Org. Chem., Vol. 46, 1981, pages 4486 to 4489 report that the use of sulfuryl chloride for chlorination of ketones generally leads to a mixture of chlorinated ketones once and several times and thereby to unwanted by-products. To solve the problem, the documents teach the use of alcohols or ethers as moderators. In addition, this publication teaches the reaction of phenol with sulfuryl chloride which leads first to the corresponding sulfonic acid ester and then to different chlorophenols. Also US 5,710,341, which refers to the preparation of a-chloroalkylaryl ketones by chlorination of the corresponding ketone with sulfuryl chloride, teaches the use of aliphatic alcohols to increase the selectivity to the desired product, therefore to the chlorinated ketone once in a.

Se encontró ahora de manera sorprendente que bajo las condiciones enseñadas en el documento US 5,710,341 de la reacción de la 3-hidroxiacetofenona que va a ser usada de manera ventajosa para la síntesis de fenilefrina, una cloración conduce casi exclusivamente a las correspondientes a-cloroalquilarilcetonas. Al respecto, para la modulación de la selectividad se añaden a la reacción 1-10 equivalentes de un alcohol (C1-C10), de modo particularmente preferido se usan entre 3 y 5 equivalentes del alcohol. Además, la reacción es ejecutada en un solvente inerte bajo las condiciones de reacción como por ejemplo compuestos aromáticos, éteres, ésteres y solventes halogenados, que no son miscibles en agua. Se prefiere la realización en ésteres y solventes halogenados, de modo particular preferiblemente en etilacetato o diclorometano.It was now surprisingly found that under the conditions taught in US 5,710,341 of the reaction of 3-hydroxyacetophenone which is to be used advantageously for the synthesis of phenylephrine, a chlorination leads almost exclusively to the corresponding a-chloroalkylaryl ketones. In this regard, 1-10 equivalents of an alcohol (C1-C10) are added to the reaction for the selectivity modulation, with between 3 and 5 equivalents of the alcohol being particularly preferred. In addition, the reaction is carried out in an inert solvent under the reaction conditions such as aromatic compounds, ethers, esters and halogenated solvents, which are not miscible in water. The embodiment in esters and halogenated solvents is preferred, particularly preferably in ethyl acetate or dichloromethane.

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Esta circunstancia es sorprendente para el experto, puesto que una trasformación de la funcionalidad fenólica presente en la molécula, de manera análoga a la forma enseñada por D. Masilamani permite una formación de los correspondientes clorofenoles esperados. Al respecto, la transformación puede ser ejecutada de manera conveniente sin el uso de un grupo protector.This circumstance is surprising to the expert, since a transformation of the phenolic functionality present in the molecule, analogously to the way taught by D. Masilamani allows the formation of the corresponding expected chlorophenols. In this regard, the transformation can be conveniently executed without the use of a protective group.

3.2. Hidrogenación enantioselectiva de 3’-hidroxi-2-cloroacetofenona3.2. Enantioselective hydrogenation of 3’-hydroxy-2-chloroacetophenone

La reducción de 2 es catalizada mediante una enzima. Es la alcoholdeshidrogenasa EbN1 de (Azoarcus sp.) Aromatoleum aromaticum EbN1, que en el caso especial es preparada de manera recombinante en Escherichia coli.The reduction of 2 is catalyzed by an enzyme. It is the alcohol dehydrogenase EbN1 of (Azoarcus sp.) Aromatoleum aromaticum EbN1, which in the special case is prepared recombinantly in Escherichia coli.

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Se sabe que las deshidrogenasas son adecuadas como biocatalizadores para la preparación de compuestos hidroxi ópticamente activos. Son biocatalizadores bien caracterizados, que ya son usados en una serie de procesos técnicos (Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43, 788; Tetrahedron, 2004, 60, 633; Chiral catalysis - asymmetric hydrogenation supplement to Chemistry Today, 2004, 22, 26; Current Opinion in Chemical Biology, 2004, 8, 120; Organic Process Research & Development, 2002, 6, 558; Tetrahedron: Asymmetry, 2003, 14, 2659; Chiral catalysis - asymmetric hydrogenation supplement to Chemistry Today, 2004, 22, 43).It is known that dehydrogenases are suitable as biocatalysts for the preparation of optically active hydroxy compounds. They are well characterized biocatalysts, which are already used in a series of technical processes (Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43, 788; Tetrahedron, 2004, 60, 633; Chiral catalysis - asymmetric hydrogenation supplement to Chemistry Today, 2004 , 22, 26; Current Opinion in Chemical Biology, 2004, 8, 120; Organic Process Research & Development, 2002, 6, 558; Tetrahedron: Asymmetry, 2003, 14, 2659; Chiral catalysis - asymmetric hydrogenation supplement to Chemistry Today, 2004 , 22, 43).

Las deshidrogenasas transforman cetonas o aldehídos en los correspondientes alcoholes secundarios o primarios; en principio, la reacción es reversible. Catalizan la transferencia enantioselectiva de hidruro al átomo C proquiral del compuesto carbonílico.Dehydrogenases transform ketones or aldehydes into the corresponding secondary or primary alcohols; In principle, the reaction is reversible. They catalyze the enantioselective transfer of hydride to the prochemical C atom of the carbonyl compound.

Los iones hidruro se de los denominados cofactores como por ejemplo NADPH o NADH (nicotinamida- adenindinucleotidofosfato reducido o nicotinamida-adenindinucleotido reducido). Puesto que son compuestos muy costosos, son añadidos a la reacción sólo en cantidades catalíticas. Los cofactores reducidos son regenerados durante la reacción mediante una segunda reacción redox que tiene lugar de manera simultánea. Dependiendo de las condiciones termodinámicas y cinéticas de la totalidad de la reacción, pueden existir alcoholes secundarios baratos (denominados "alcoholes de sacrificio") como por ejemplo i-propanol como donante final de hidruros de la reacción, como es conocido a partir de la reacción de Meerwein-Ponndorf-Verley. Frecuentemente pueden ejecutarse reducción de cetona y oxidación de alcohol de sacrificio del mismo biocatalizador (acoplamiento de sustrato).The hydride ions are called cofactors, such as NADPH or NADH (reduced nicotinamide adenine nucleotide phosphate or reduced nicotinamide adenine nucleotide). Since they are very expensive compounds, they are added to the reaction only in catalytic amounts. The reduced cofactors are regenerated during the reaction by a second redox reaction that takes place simultaneously. Depending on the thermodynamic and kinetic conditions of the entire reaction, there may be cheap secondary alcohols (called "sacrificial alcohols") such as i-propanol as the final donor of reaction hydrides, as is known from the reaction from Meerwein-Ponndorf-Verley. Frequently, ketone reduction and sacrificial alcohol oxidation of the same biocatalyst (substrate coupling) can be performed.

De modo alternativo puede usarse un segundo catalizador, para regenerar los cofactores consumidos. Son ejemplos conocidos de ello las formiato-deshidrogenasa, glucosadeshidrogenasa o fosfitodeshidrogenasa, que a partir de la oxidación de formiato, glucosa o fosfito transfieren iones hidruro de NAD o NADP. (Biocatalysis and Biotransformation, 2004, 22, 89; Applied Microbiology and Biotechnology, 1997, 48, 699; Bioscience Biotechnology and Biochemistry, 1998, 62, 167; Methods Enzymol., 1987, 136, 9; Ann. N. Y.Acad. Sci., 1984, 434, 91; FEBS Journal, 2005, 272, 3816; Applied Microbiology and Biotechnology, 2003, 61, 133).Alternatively, a second catalyst can be used to regenerate the consumed cofactors. Known examples of this are formate dehydrogenase, glucose dehydrogenase or phosphite dehydrogenase, which from the oxidation of formate, glucose or phosphite transfer hydride ions from NAD or NADP. (Biocatalysis and Biotransformation, 2004, 22, 89; Applied Microbiology and Biotechnology, 1997, 48, 699; Bioscience Biotechnology and Biochemistry, 1998, 62, 167; Methods Enzymol., 1987, 136, 9; Ann. NYAcad. Sci. , 1984, 434, 91; FEBS Journal, 2005, 272, 3816; Applied Microbiology and Biotechnology, 2003, 61, 133).

Los equivalentes de reducción de la reacción aquí considerada provienen bien sea de i-propanol (u otro secundario denominado “alcohol de sacrificio”) que es oxidado hasta cetona, o de glucosa, que en una reacción paralela es oxidado hasta gluconolactona. Mientras es posible la oxidación de muchos alcoholes de sacrificio por la misma enzima, que ejecuta también la reducción de 2 a R-3, para la oxidación de glucosa tiene que alimentarse glucosadeshidrogenasa como segunda enzima.The reaction reduction equivalents considered here come either from i-propanol (or another secondary called "sacrificial alcohol") that is oxidized to ketone, or glucose, which in a parallel reaction is oxidized to gluconolactone. While it is possible to oxidize many sacrificial alcohols by the same enzyme, which also executes the reduction of 2 to R-3, for glucose oxidation glucose dehydrogenase must be fed as the second enzyme.

De modo alternativo, en lugar de la glucosadeshidrogenasa puede usarse también otro sistema de regeneración, como por ejemplo la fosfito-deshidrogenasa (Biotechnol Bioeng, 2006, 96, 18) o una regeneración electroquímica de cofactor (Angew. Chem Int.Ed Engl., 2001,40, 169), (Angewandte Chemie Int.Ed.Engl., 1999, 29, 388).Alternatively, instead of glucose dehydrogenase, another regeneration system can also be used, such as phosphite dehydrogenase (Biotechnol Bioeng, 2006, 96, 18) or an electrochemical cofactor regeneration (Angew. Chem Int.Ed Engl., 2001,40, 169), (Angewandte Chemie Int.Ed.Engl., 1999, 29, 388).

Los biocatalizadores adecuados para la preparación de R-3 son ya descritos en los siguientes documentos de patente de la compañía BASF SE: (DE 2004022686, EP 2005004872, WO 2005108590) o (EP 06123814, WO2008055988 A3).Suitable biocatalysts for the preparation of R-3 are already described in the following BASF SE company patent documents: (DE 2004022686, EP 2005004872, WO 2005108590) or (EP 06123814, WO2008055988 A3).

3.3 Preparación de L-fenilefrina3.3 Preparation of L-phenylephrine

La terminación de este procedimiento novedoso para la preparación de L-fenilefrina y sus sales forma la reacción del componente 3, obtenido después de la reducción, con metilamina hasta dar el producto deseado.The termination of this novel process for the preparation of L-phenylephrine and its salts forms the reaction of component 3, obtained after reduction, with methylamine to give the desired product.

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Esto tiene éxito en muchos solventes diferentes inertes bajo las condiciones de reacción, como por ejemplo agua, alcoholes o éteres. Al respecto de modo particular se prefieren los éteres en los cuales el material 3 de partida se disuelve en una elevada proporción, para poder trabajar en concentraciones razonablemente económicas. Para ello, de modo particularmente preferido aquí se usa THF. Después de la reacción, puede obtenerse L-fenilefrina como base y en forma de sus sales, por ejemplo pero no exclusivamente de acuerdo con el procedimiento enseñado en el documento WO 00/43345.This is successful in many different inert solvents under the reaction conditions, such as water, alcohols or ethers. In this regard, ethers in which the starting material 3 dissolves in a high proportion are preferred in order to work in reasonably economical concentrations. For this, THF is particularly preferred here. After the reaction, L-phenylephrine can be obtained as a base and in the form of its salts, for example but not exclusively in accordance with the procedure taught in WO 00/43345.

4. Otros acondicionamientos de la invención4. Other conditioning of the invention

4.1 Alcoholdeshidrogenasas4.1 Alcohol dehydrogenases

La enzima usada es elegida de entre alcoholdeshidrogenasas (E.C. 1.1.1.1). De acuerdo con la invención, esThe enzyme used is chosen from alcohol dehydrogenases (E.C. 1.1.1.1). According to the invention, it is

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elegida de entre alcoholdeshidrogenasas (E.C. 1.1.1.1).chosen from among alcohol dehydrogenases (E.C. 1.1.1.1).

Sin estar limitados por ello, están disponibles preferiblemente aquellas enzimas de microorganismos de los géneros Aromatoleum (algunas veces denominado también como Azoarcus), como por ejemplo Aromatoleum aromaticum, en particular cepa EbN1.Without being limited, preferably those enzymes of microorganisms of the genus Aromatoleum (sometimes also referred to as Azoarcus) are available, such as, for example, Aromatoleum aromaticum, in particular strain EbN1.

Las enzimas preferidas con actividad de ADH comprenden una secuencia de aminoácidos de acuerdo con SEQ ID NO: 2.Preferred enzymes with ADH activity comprise an amino acid sequence according to SEQ ID NO: 2.

De acuerdo con la invención se incluyen así mismo "equivalentes funcionales" de las ADHs divulgadas concretamente y el uso de estas en el procedimiento de acuerdo con la invención.According to the invention, "functional equivalents" of the ADHs specifically disclosed and their use in the process according to the invention are also included.

En el marco de la presente invención "los equivalentes funcionales" o análogos de las enzimas divulgadas concretamente son polipéptidos diferentes de ellas, que además poseen la actividad biológica deseada, como por ejemplo especificidad de sustrato. De este modo, por ejemplo bajo "equivalentes funcionales" se entienden enzimas que reducen 3'-hidroxi-2-cloroacetofenona 2 hasta el correspondiente alcohol R, (R)-3-(2-cloro-1-hidroxietil) fenol 3 y que exhiben por lo menos 50 %, de modo particular preferiblemente 75 %, de modo muy particular preferiblemente 90 % de la actividad de una enzima que comprende una de las secuencias de aminoácidos citada bajo SEQ ID NO:2.Within the framework of the present invention "functional equivalents" or analogs of enzymes specifically disclosed are polypeptides different from them, which also possess the desired biological activity, such as substrate specificity. Thus, for example, under "functional equivalents" are understood to be enzymes that reduce 3'-hydroxy-2-chloroacetophenone 2 to the corresponding alcohol R, (R) -3- (2-chloro-1-hydroxyethyl) phenol 3 and that they exhibit at least 50%, particularly preferably 75%, very particularly preferably 90% of the activity of an enzyme comprising one of the amino acid sequences cited under SEQ ID NO: 2.

De acuerdo con la invención, se entienden bajo "equivalentes funcionales" en particular también mutantes que en al menos una posición de secuencia de las secuencias de aminoácidos mencionadas anteriormente, exhiben otro aminoácido diferente al mencionado concretamente, pero a pesar de ello poseen una de las actividades biológicas mencionadas anteriormente. Los "equivalentes funcionales" comprenden con ello los mutantes obtenibles mediante una o varias adiciones, sustituciones, eliminaciones y/o inversiones de aminoácidos, en las que las modificaciones mencionadas pueden ocurrir en cualquier posición de secuencia, en tanto conduzcan a un mutante con el perfil de propiedades de acuerdo con la invención. En particular se da también la equivalencia funcional, cuando coincide de modo cualitativo el patrón de reactividad entre mutante y polipéptido no modificado, es decir por ejemplo los mismos sustratos son transformados con diferente velocidad.According to the invention, "functional equivalents" in particular are also understood as mutants that in at least one sequence position of the amino acid sequences mentioned above, exhibit another amino acid different from that specifically mentioned, but nevertheless possess one of the Biological activities mentioned above. The "functional equivalents" thereby comprise the mutants obtainable by one or more additions, substitutions, deletions and / or reversals of amino acids, in which the aforementioned modifications can occur in any sequence position, as long as they lead to a mutant with the profile of properties according to the invention. In particular, functional equivalence is also given, when the pattern of reactivity between mutant and unmodified polypeptide qualitatively matches, that is, for example, the same substrates are transformed with different rates.

En el sentido anterior los "equivalentes funcionales" son también "precursores" de los polipéptido descritos así como "derivados funcionales" y "sales" de los polipéptidos.In the above sense the "functional equivalents" are also "precursors" of the polypeptides described as well as "functional derivatives" and "salts" of the polypeptides.

"Precursores" son al respecto precursores naturales o sintéticos de los polipéptidos con la actividad biológica deseada. Así mismo se describen precursores sintéticos o naturales de los polipéptidos sin la actividad biológica deseada."Precursors" are in this respect natural or synthetic precursors of the polypeptides with the desired biological activity. Likewise, synthetic or natural precursors of the polypeptides without the desired biological activity are described.

Bajo la expresión "sales" se entienden tanto sales de grupos carboxilo como también sales de adición ácida de grupos amino de las moléculas de proteína de acuerdo con la invención. Las sales de grupos carboxilo pueden ser preparadas de manera de por sí conocida y comprenden sales inorgánicas, como por ejemplo sales de sodio, calcio, amonio, hierro y zinc, así como sales con bases orgánicas, como por ejemplo aminas, como trietanolamina, arginina, lisina, piperidina y similares. Así mismo están comprendidas en la invención las sales de adición ácida, como por ejemplo sales con ácidos minerales, como ácido clorhídrico o ácido sulfúrico y sales con ácidos orgánicos, como ácido acético y ácido oxálico.The term "salts" means both salts of carboxyl groups and also acid addition salts of amino groups of the protein molecules according to the invention. The salts of carboxyl groups can be prepared in a manner known per se and comprise inorganic salts, such as sodium, calcium, ammonium, iron and zinc salts, as well as salts with organic bases, such as amines, such as triethanolamine, arginine. , lysine, piperidine and the like. Also included in the invention are acid addition salts, such as salts with mineral acids, such as hydrochloric acid or sulfuric acid and salts with organic acids, such as acetic acid and oxalic acid.

Así mismo, pueden prepararse "derivados funcionales” de polipéptidos de acuerdo con la invención en grupos funcionales laterales de aminoácidos o en sus extremos terminales en N o C con ayuda de técnicas conocidas. Tales derivados comprenden por ejemplo ésteres alifáticos de grupos ácido carboxílico, amidas de grupos ácido carboxílico, obtenibles mediante reacción con amoníaco o una amina primaria o secundaria; derivados de N-acilo de grupos amino libres, preparados mediante reacción con grupos acilo; o derivados de O-acilo de grupos hidroxilo libres, preparados mediante reacción con grupos acilo.Likewise, "functional derivatives" of polypeptides according to the invention can be prepared in side functional groups of amino acids or at their N or C terminal ends with the aid of known techniques. Such derivatives comprise for example aliphatic esters of carboxylic acid groups, amides of carboxylic acid groups, obtainable by reaction with ammonia or a primary or secondary amine; N-acyl derivatives of free amino groups, prepared by reaction with acyl groups; or O-acyl derivatives of free hydroxyl groups, prepared by reaction with groups acyl.

Los "equivalentes funcionales" comprenden naturalmente también polipéptidos que son accesibles a partir de otros organismos, así como de variantes de origen natural. Por ejemplo, mediante comparación de secuencias se establecen intervalos de regiones de secuencias homólogas y siguiendo los procedimientos concretos de la invención se determinan enzimas equivalentes."Functional equivalents" naturally also comprise polypeptides that are accessible from other organisms, as well as from naturally occurring variants. For example, by comparison of sequences, intervals of regions of homologous sequences are established and equivalent enzymes are determined following the specific procedures of the invention.

Los "equivalentes funcionales" comprenden así mismo fragmentos, preferiblemente dominios o motivos de secuencia individuales de los polipéptidos de acuerdo con la invención, los cuales exhiben por ejemplo la función biológica deseada.The "functional equivalents" also comprise fragments, preferably individual domains or sequence motifs of the polypeptides according to the invention, which exhibit, for example, the desired biological function.

Los "equivalentes funcionales" son además proteínas de fusión que exhiben una de las secuencias de polipéptidos mencionadas anteriormente o equivalentes funcionales derivados de ellas y al menos otra secuencia heteróloga diferente funcionalmente de ellos, en unión funcional terminal en N o C (es decir, sin perjuicio funcional mutuo esencial de la zona de perfil de fusión). Son ejemplos no limitantes de tales secuencias por ejemplo péptidos de"Functional equivalents" are also fusion proteins that exhibit one of the aforementioned polypeptide sequences or functional equivalents derived therefrom and at least one other functionally different heterologous sequence thereof, in terminal functional binding at N or C (ie, without essential mutual functional damage of the fusion profile area). Non-limiting examples of such sequences are for example peptides of

señal o enzimas.signal or enzymes.

De acuerdo con la invención, los "equivalentes funcionales" incluidos son los homólogos a las proteínas divulgadas específicamente. Estas poseen al menos 75% en particular al menos 85 %, como por ejemplo 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 o 99%, de homología frente a una de las secuencias de aminoácidos divulgadas específicamente. 5 Una homología porcentual de un polipéptido homólogo de acuerdo con la invención significa en particular identidad porcentual de los radicales aminoácido, referida a la longitud total de una de las secuencias de aminoácidos descrita específicamente aquí.In accordance with the invention, the "functional equivalents" included are homologs to the specifically disclosed proteins. These have at least 75% in particular at least 85%, such as 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 or 99%, of homology against one of the specifically disclosed amino acid sequences. A percentage homology of a homologous polypeptide according to the invention means in particular percent identity of the amino acid radicals, referred to the total length of one of the amino acid sequences specifically described herein.

Se entiende por "identidad" entre dos secuencias en particular la identidad de los radicales sobre la longitud total de secuencia en cada caso, en particular la identidad que es calculada mediante comparación con ayuda del Vector 10 NTI Suite 7.1 (Vector NTI Advance 10.3.0, Invitrogen Corp.) (o software de la compañía Informax (USA) usando el método Clustal (Higgins DG, Sharp PM. Fast and sensitive multiple sequence alignments on a microcomputer. Comput Appl. Biosci. abril de 1989; 5(2):151-1), mediante ajuste de los siguientes parámetros:"Identity" between two sequences in particular is understood as the identity of the radicals over the total sequence length in each case, in particular the identity that is calculated by comparison with the aid of Vector 10 NTI Suite 7.1 (Vector NTI Advance 10.3.0 , Invitrogen Corp.) (or software from the Informax (USA) company using the Clustal method (Higgins DG, Sharp PM. Fast and sensitive multiple sequence alignments on a microcomputer. Comput Appl. Biosci. April 1989; 5 (2): 151-1), by adjusting the following parameters:

Parámetros de alineación múltiple:Multiple alignment parameters:


Penalidad por apertura de brecha 10

Penalty for breach 10


15 Penalidad por extensión de brecha 0,05

15 Penalty for extension of gap 0.05

Intervalo de penalidad por separación de brecha 8 Penalidad de separación de brecha apagadoPenalty gap for gap separation 8 Penalty for gap separation off


% de identidad por retardo de alineación 40

Identity% by alignment delay 40

Brechas específicas de residuo apagadoSpecific residue gaps off

20 Brecha de residuo hidrofílico apagado20 Hydrophilic residue gap off


Peso de la transición 0

Transition Weight 0

Parámetros de alineación pareada:Paired alignment parameters:

Algoritmo FAST apagadoFAST algorithm off


Tamaño K-tuple 1

K-tuple size 1


25 Penalidad de brecha 3

25 Gap penalty 3


Tamaño de ventana 5

Window size 5


Número de mejores diagonales 5

Number of best diagonals 5

En el caso de una posible glicosilación de proteína, los "equivalentes funcionales" de acuerdo con la invención comprenden proteínas del tipo denominado anteriormente en forma desglicosilada o glicosilada, así como formas 30 modificadas obtenibles mediante cambios del patrón de glicosilación.In the case of a possible protein glycosylation, the "functional equivalents" according to the invention comprise proteins of the type referred to above in deglycosylated or glycosylated form, as well as modified forms obtainable by changes in the glycosylation pattern.

Pueden generarse homólogos de las proteínas o polipéptidos de acuerdo con la invención, mediante mutagénesis, por ejemplo mediante mutación puntual o acortamiento de la proteína.Homologs of the proteins or polypeptides according to the invention can be generated, by mutagenesis, for example by point mutation or shortening of the protein.

Los homólogos de las proteínas de acuerdo con la invención pueden ser identificados mediante discriminación de bancos combinatorios de mutantes, como por ejemplo mutantes de acortamiento. Por ejemplo pueden generarse un 35 banco variopinto de variantes de proteína mediante mutagénesis combinatoria sobre el plano de ácido nucleico, como por ejemplo mediante unión enzimática de una mezcla de oligonucleótidos sintéticos. Existe una multiplicidad de procedimientos, que pueden ser usados para la preparación de bancos de homólogos potenciales a partir de una secuencia degenerada de oligonucleótido. La síntesis química de una secuencia degenerada de gen puede ser ejecutada en un equipo de síntesis de ADN, y el gen sintético puede entonces unirse en un vector adecuado de 40 expresión. El uso de una frase degenerada de gen hace posible el suministro de secuencias completas en una mezcla, que codifica la frase deseada en secuencias potenciales de proteína. Los procedimientos para la síntesis de oligonucleótidos degenerados son conocidos por los expertos (por ejemplo Narang, S.A. (1983) Tetrahedron 39:3; Itakura et al. (1984) Annu. Rev. Biochem. 53:323; Itakura et al., (1984) Science 198:1056; Ike et al. (1983) Nucleic Acids Res. 11:477).The homologs of the proteins according to the invention can be identified by discriminating combinatorial banks of mutants, such as shortening mutants. For example, a multicolored bank of protein variants can be generated by combinatorial mutagenesis on the nucleic acid plane, such as by enzymatic binding of a mixture of synthetic oligonucleotides. There is a multiplicity of procedures, which can be used for the preparation of banks of potential homologues from a degenerate oligonucleotide sequence. The chemical synthesis of a degenerated gene sequence can be executed in a DNA synthesis kit, and the synthetic gene can then be linked into a suitable vector of expression. The use of a degenerate gene phrase makes it possible to supply complete sequences in a mixture, which encodes the desired phrase into potential protein sequences. Methods for the synthesis of degenerate oligonucleotides are known to experts (for example Narang, SA (1983) Tetrahedron 39: 3; Itakura et al. (1984) Annu. Rev. Biochem. 53: 323; Itakura et al., ( 1984) Science 198: 1056; Ike et al. (1983) Nucleic Acids Res. 11: 477).

45 En el estado de la técnica se conocen varias técnicas para discriminar productos de gen de bancos combinatorios, que fueron preparados mediante mutaciones puntuales o acortamiento, y para discriminar bancos de cADN enIn the state of the art several techniques are known to discriminate gene products from combinatorial banks, which were prepared by point mutations or shortening, and to discriminate cDNA banks in

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productos de gen con una propiedad elegida. Estas técnicas se ajustan a la rápida discriminación de los bancos de gen que han sido generados mediante mutagénesis combinatoria de homólogos de acuerdo con la invención. Las técnicas usadas más frecuentemente para discriminar grandes bancos de gen, que subyacen un análisis con elevado desempeño, comprenden la clonación de bancos de gen en vectores replicables de expresión, transformación de las células adecuadas con el banco de vectores resultante y expresión de los genes combinatorios bajo condiciones bajo las cuales la detección de la actividad deseada facilita el aislamiento del vector que codifica el gen, cuyo producto fue detectado. La Recursive-Ensemble-Mutagenese (REM), una técnica que aumenta la frecuencia de mutantes funcionales en los bancos, puede ser usada en combinación con las pruebas de discriminación, para identificar homólogos (Arkin y Yourvan (1992) PNAS 89:7811-7815; Delgrave et al. (1993) Protein Engineering 6(3):327-331).gene products with a chosen property. These techniques conform to the rapid discrimination of gene banks that have been generated by combinatorial homologue mutagenesis according to the invention. The techniques most frequently used to discriminate large gene banks, which underlie a high performance analysis, include the cloning of gene banks into replicable expression vectors, transformation of suitable cells with the resulting vector bank and expression of combinatorial genes. Under conditions under which the detection of the desired activity facilitates the isolation of the vector encoding the gene, whose product was detected. Recursive-Ensemble-Mutagenese (REM), a technique that increases the frequency of functional mutants in banks, can be used in combination with discrimination tests, to identify counterparts (Arkin and Yourvan (1992) PNAS 89: 7811-7815 ; Delgrave et al. (1993) Protein Engineering 6 (3): 327-331).

4.2 Secuencias de ácido nucleico que codifican4.2 Nucleic acid sequences encoding

En el contexto de la invención, los conceptos "expresar" o "sobreexpresión" describen la producción o aumento de la actividad intracelular de una o varias enzimas en un microorganismo, que son codificadas por el correspondiente ADN. Para ello puede por ejemplo incorporarse un gen en un organismo, reemplazar un gen presente por otro gen, el cual aumenta el número de copias del gen o de los genes, usar un promotor fuerte o usar un gen que codifica para una enzima correspondiente con una actividad elevada y pueden combinarse dado el caso estas medidas.In the context of the invention, the concepts "express" or "overexpression" describe the production or increase of the intracellular activity of one or more enzymes in a microorganism, which are encoded by the corresponding DNA. For this purpose, for example, a gene can be incorporated into an organism, replace a gene present with another gene, which increases the number of copies of the gene or genes, use a strong promoter or use a gene that codes for a corresponding enzyme with a high activity and these measures can be combined if necessary.

Aquí se describen en particular secuencias de ácidos nucleicos que codifican para una enzima con actividad de ADH. Se prefieren secuencias de ácidos nucleicos que comprenden una secuencia de acuerdo con SEQ ID NO:1; o secuencias de ácidos nucleicos derivadas de las secuencias de aminoácidos de acuerdo con SEQ ID NO.: 2.Particularly described herein are nucleic acid sequences that code for an enzyme with ADH activity. Nucleic acid sequences comprising a sequence according to SEQ ID NO: 1 are preferred; or nucleic acid sequences derived from amino acid sequences according to SEQ ID NO .: 2.

Todas las secuencias de ácidos nucleicos mencionadas aquí (secuencias de ADN y ARN de cuerda individual o doble, como por ejemplo cADN y mARN) pueden ser preparadas de manera de por sí conocida mediante síntesis química a partir de los elementos de nucleótido, como por ejemplo mediante condensación de fragmento de elementos de la hélice doble de ácido nucleico individuales que se traslapan, complementarios. La síntesis química de oligonucleótidos puede ocurrir por ejemplo de manera conocida, de acuerdo con el método de fosfoamidita (Voet, Voet, 2a edición, Wiley Press Nueva York, páginas 896-897). En Sambrook et al. (1989), molecular Cloning: A laboratory manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, se describen la adición de oligonucleótidos sintéticos y el llenado de vacíos con ayuda del fragmento de Klenow de las reacciones de ADN-polimerasa de unión así como procedimientos generales de clonación.All nucleic acid sequences mentioned herein (single or double stranded DNA and RNA sequences, such as cDNA and mRNA) can be prepared in a manner known per se by chemical synthesis from nucleotide elements, such as by condensation of fragments of elements of the double helix of individual nucleic acid that overlap, complementary. The chemical synthesis of oligonucleotides can occur for example in a known manner, according to the phosphoamidite method (Voet, Voet, 2nd edition, Wiley Press New York, pages 896-897). In Sambrook et al. (1989), molecular Cloning: A laboratory manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, describes the addition of synthetic oligonucleotides and the filling of voids using the Klenow fragment of the DNA-polymerase binding reactions as well as general cloning procedures .

Se describen aquí también secuencias de ácidos nucleicos (secuencias de cuerda individual y cuerda doble de ADN y ARN, como por ejemplo cADN y mARN), que codifican para uno de los polipéptidos anteriores y sus equivalentes funcionales, los cuales por ejemplo son accesibles por ejemplo mediante uso de análogos artificiales de nucleótido.Also described herein are nucleic acid sequences (single and double stranded sequences of DNA and RNA, such as cDNA and mRNA), which code for one of the above polypeptides and their functional equivalents, which for example are accessible for example by use of artificial nucleotide analogs.

Se describen tanto moléculas aisladas de ácido nucleico, que codifican para polipéptidos o proteínas o cortes de ellos biológicamente activos, como también fragmentos de ácido nucleico, que pueden ser utilizados por ejemplo para el uso como sondas de hibridación o cebadores para la identificación o amplificación de ácidos nucleicos que codifican.Both isolated nucleic acid molecules are described, which code for biologically active polypeptides or proteins or cuts thereof, as well as nucleic acid fragments, which can be used for example for use as hybridization probes or primers for the identification or amplification of nucleic acids that encode.

Las moléculas de ácido nucleico pueden contener además secuencias no traducidas del extremo 3' y/o 5' del intervalo de gen que codifica.Nucleic acid molecules may also contain untranslated sequences from the 3 'and / or 5' end of the gene range that encodes.

Se describen también las moléculas de ácido nucleico complementarias a las secuencias de nucleótido descritas específicamente, o un corte de ellas.Nucleic acid molecules complementary to the nucleotide sequences specifically described, or a cut of them, are also described.

Las secuencias de nucleótido descritas aquí hacen posible la generación de sondas y cebadores, que pueden ser utilizadas para la identificación y/o clonación de secuencias homólogas en otros tipos de células y organismos. Tales sondas o cebadores comprenden usualmente un intervalo de secuencia de nucleótido, que bajo condiciones "rigurosas" (véase abajo) hacen hibridación en por lo menos aproximadamente 12, preferiblemente por lo menos aproximadamente 25, como por ejemplo aproximadamente 40, 50 o 75 nucleótidos consecutivos de una cuerda en sentido de una secuencia de ácidos nucleicos descrita aquí, o una correspondiente cuerda antisentido.The nucleotide sequences described herein make it possible to generate probes and primers, which can be used for the identification and / or cloning of homologous sequences in other types of cells and organisms. Such probes or primers usually comprise a nucleotide sequence range, which under "stringent" conditions (see below) hybridize at least about 12, preferably at least about 25, such as about 40, 50 or 75 consecutive nucleotides of a string in the sense of a nucleic acid sequence described herein, or a corresponding antisense string.

Una molécula "aislada" de ácido nucleico está separada de otras moléculas de ácido nucleico, que están presentes en la fuente natural del ácido nucleico y puede además estar esencialmente libre de otro material celular o medio de cultivo, cuando es preparada mediante técnicas recombinantes, o estar libre de precursores químicos u otras sustancias químicas, cuando es sintetizada por vía química.An "isolated" nucleic acid molecule is separated from other nucleic acid molecules, which are present in the natural source of the nucleic acid and may also be essentially free of other cell material or culture medium, when prepared by recombinant techniques, or be free of chemical precursors or other chemical substances, when it is synthesized by chemical means.

Una molécula de ácido nucleico descrita aquí puede ser aislada por medio de técnicas estándar de biología molecular y de la información de secuencia suministrada de acuerdo con la invención. Por ejemplo puede aislarse cADN de un banco adecuado de cADN, en lo cual se usa una de las secuencias completas divulgadas específicamente o un corte de ella como sonda de hibridación, y técnicas estándar de hibridación (como seA nucleic acid molecule described herein can be isolated by means of standard molecular biology techniques and the sequence information provided in accordance with the invention. For example, cDNA can be isolated from a suitable cDNA bank, in which one of the complete sequences specifically disclosed or a section thereof is used as a hybridization probe, and standard hybridization techniques (as is

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describe por ejemplo en Sambrook, J., Fritsch, E.F. y Maniatis, T. molecular Cloning: A Laboratory Manual. 2a ed., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1989). Además, se aísla una molécula de ácido nucleico que comprende una de las secuencias divulgadas o un corte de ella, mediante reacción de cadena de polimerasa, en la que se usa el cebador de oligonucleótido que fue preparado a base de esta secuencia. El ácido nucleico así amplificado puede ser clonado en un vector adecuado y ser caracterizado mediante análisis de secuencia de ADN. Los oligonucleótidos de acuerdo con la invención pueden ser preparados además mediante procedimientos estándar de síntesis, por ejemplo con un aparato automático de síntesis de ADN.described for example in Sambrook, J., Fritsch, E.F. and Maniatis, T. molecular Cloning: A Laboratory Manual. 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1989). In addition, a nucleic acid molecule comprising one of the disclosed sequences or a section thereof is isolated, by polymerase chain reaction, in which the oligonucleotide primer that was prepared based on this sequence is used. The nucleic acid thus amplified can be cloned into a suitable vector and be characterized by DNA sequence analysis. The oligonucleotides according to the invention can also be prepared by standard synthesis procedures, for example with an automatic DNA synthesis apparatus.

Las secuencias de ácido nucleico descritas aquí, como SEQ ID No: 1 o derivados de ellas, homólogos o partes de estas secuencias, se aíslan por ejemplo con procedimientos corrientes de hibridación o la técnica PCR a partir de microorganismos adecuados, por ejemplo mediante bancos genómicos o de cADN. Estas secuencias de ADN dan hibridación bajo condiciones estándar con las secuencias descritas aquí. Para la hibridación se usan de manera ventajosa oligonucleótidos cortos. Pero para la hibridación pueden usarse también fragmentos más largos de los ácidos nucleicos descritos aquí o las secuencias completas. Dependiendo del ácido nucleico usado (oligonucleótido, fragmento más largo o secuencia completa) o dependiendo de cuál tipo de ácido nucleico ADN o ARN se usa para la hibridación, estas condiciones estándar varían. De este modo, por ejemplo las temperaturas de fusión para híbridos ADN:ADN son inferiores en 10°C que las de híbridos ADN:ARN de la misma longitud.The nucleic acid sequences described herein, such as SEQ ID No: 1 or derivatives thereof, homologues or parts of these sequences, are isolated, for example, with standard hybridization procedures or the PCR technique from suitable microorganisms, for example by genomic banks. or cDNA. These DNA sequences give hybridization under standard conditions with the sequences described herein. Short oligonucleotides are advantageously used for hybridization. But for hybridization, longer fragments of the nucleic acids described herein or the complete sequences can also be used. Depending on the nucleic acid used (oligonucleotide, longer fragment or complete sequence) or depending on which type of DNA or RNA nucleic acid is used for hybridization, these standard conditions vary. Thus, for example, the melting temperatures for DNA: DNA hybrids are 10 ° C lower than those of DNA: RNA hybrids of the same length.

Se entienden por condiciones estándar, por ejemplo dependiendo del ácido nucleico, temperaturas entre 42 y 58 °C en una solución amortiguadora acuosa con una concentración entre 0,1 a 5 x SSC (1 X SSC = NaCl 0,15 M, citrato de sodio 15 mM, pH 7,2) o adicionalmente en presencia de formamida 50% como por ejemplo 42 °C en 5 x SSC, formamida 50%. De manera ventajosa, las condiciones de hibridación para híbridos ADN:ADN están en 0,1 x SSC y temperaturas entre aproximadamente 20 °C a 45°C, preferiblemente entre aproximadamente 30 °C a 45 °C. Para híbridos ADN:ARN las condiciones de hibridación están ventajosamente en 0,1 x SSC y temperaturas entre aproximadamente 30°C a 55 °C, preferiblemente entre aproximadamente 45 °C a 55 °C. Estas temperaturas indicadas para la hibridación son valores de temperatura de fusión calculados de manera ventajosa para un ácido nucleico con una longitud de aproximadamente 100 nucleótidos y un contenido de G + C de 50 % en ausencia de formamida. Las condiciones experimentales para la hibridación de ADN son descritas en libros de texto pertinentes de genética, como por ejemplo Sambrook et al., "Molecular Cloning", Cold Spring Harbor Laboratory, 1989, y se calculan de acuerdo con fórmulas conocidas por los expertos, por ejemplo dependiendo de la longitud del ácido nucleico, el tipo de híbrido o el contenido de G + C. el experto puede tomar otras informaciones para la hibridación de los siguientes libros de texto: Ausubel et al. (eds), 1985, Current Protocols in molecular Biology, John Wiley & Sons, Nueva York; Hames and Higgins (eds), 1985, Nucleic Acids Hybridization: A Practical Approach, IRL Press at Oxford University Press, Oxford; Brown (ed), 1991, Essential molecular Biology: A Practical Approach, IRL Press at Oxford University Press, Oxford.Standard conditions are understood, for example depending on the nucleic acid, temperatures between 42 and 58 ° C in an aqueous buffer solution with a concentration between 0.1 to 5 x SSC (1 X SSC = 0.15 M NaCl, sodium citrate 15 mM, pH 7.2) or additionally in the presence of 50% formamide such as 42 ° C in 5 x SSC, 50% formamide. Advantageously, the hybridization conditions for DNA: DNA hybrids are at 0.1 x SSC and temperatures between about 20 ° C to 45 ° C, preferably between about 30 ° C to 45 ° C. For DNA: RNA hybrids the hybridization conditions are advantageously at 0.1 x SSC and temperatures between about 30 ° C to 55 ° C, preferably between about 45 ° C to 55 ° C. These temperatures indicated for hybridization are melting temperature values advantageously calculated for a nucleic acid with a length of approximately 100 nucleotides and a G + C content of 50% in the absence of formamide. Experimental conditions for DNA hybridization are described in relevant textbooks on genetics, such as Sambrook et al., "Molecular Cloning", Cold Spring Harbor Laboratory, 1989, and are calculated according to formulas known to experts, for example, depending on the length of the nucleic acid, the type of hybrid or the content of G + C. the expert can take other information for the hybridization of the following textbooks: Ausubel et al. (eds), 1985, Current Protocols in molecular Biology, John Wiley & Sons, New York; Hames and Higgins (eds), 1985, Nucleic Acids Hybridization: A Practical Approach, IRL Press at Oxford University Press, Oxford; Brown (ed), 1991, Essential molecular Biology: A Practical Approach, IRL Press at Oxford University Press, Oxford.

Se describen también aquí derivados de las secuencias de ácido nucleico divulgadas específicamente o derivables.Derivatives of specifically disclosed or derivable nucleic acid sequences are also described herein.

De este modo otras secuencias de ácido nucleico descritas aquí pueden derivarse por ejemplo de SEQ ID NO:1, y se diferencian de ella por adición, sustitución, inserción o eliminación de uno o varios nucleótidos, pero además codifican para polipéptidos con el perfil deseado de propiedades.Thus, other nucleic acid sequences described herein can be derived, for example, from SEQ ID NO: 1, and are differentiated therefrom by addition, substitution, insertion or elimination of one or more nucleotides, but also encode for polypeptides with the desired profile of properties.

Se describen aquí también aquellas secuencias de ácidos nucleicos que comprenden las denominadas mutaciones mudas o de modo correspondiente al uso del codón de un organismo original o huésped especial, están modificadas en comparación con una secuencia mencionada específicamente, así como variantes de ellas de ocurrencia natural, como por ejemplo variantes de empalme o variantes de alelo.Also described herein are those nucleic acid sequences that comprise so-called mute mutations or correspondingly to the codon use of an original organism or special host, are modified compared to a specifically mentioned sequence, as well as variants of natural occurrence thereof, such as splice variants or allele variants.

Se describen así mismo secuencias obtenibles mediante sustituciones de nucleótidos que conservan (es decir reemplazan el aminoácido en cuestión por un aminoácido de la misma carga, tamaño, polaridad y/o solubilidad).Also described are sequences obtainable by nucleotide substitutions that they retain (ie replace the amino acid in question with an amino acid of the same charge, size, polarity and / or solubility).

Se describen también aquí las moléculas derivadas mediante polimorfismos de secuencia, de los ácidos nucleicos divulgados específicamente. Estos polimorfismos genéticos pueden existir entre individuos dentro de una población, debido a la variación natural. Estas variaciones naturales causan comúnmente una varianza de 1 a 5 % en la secuencia de nucleótidos de un gen.Also described herein are molecules derived by sequence polymorphisms of the specifically disclosed nucleic acids. These genetic polymorphisms may exist among individuals within a population, due to natural variation. These natural variations commonly cause a 1 to 5% variance in the nucleotide sequence of a gene.

Se entienden por derivados de la secuencia de ácidos nucleicos descrita aquí con la secuencia SEQ ID NO: 1, por ejemplo las variantes de alelo que exhiben por lo menos 40 % de homología sobre el plano derivado del aminoácido, preferiblemente por lo menos 60 % de homología, de modo muy particular preferiblemente por lo menos 80 % de homología sobre la totalidad del ámbito de secuencia (respecto a la homología en el plano de aminoácidos, se remite a las realizaciones anteriores de los polipéptidos). Sobre ámbitos parciales de las secuencias, las homologías pueden ser ventajosamente más altas.Derivatives of the nucleic acid sequence described herein with the sequence SEQ ID NO: 1 are understood as, for example, allele variants that exhibit at least 40% homology on the amino acid derived plane, preferably at least 60% of Homology, very particularly preferably at least 80% homology over the entire sequence scope (with respect to homology at the amino acid level, refers to the previous embodiments of the polypeptides). On partial areas of the sequences, the homologies may be advantageously higher.

Además, se entienden por derivados también los homólogos de las secuencias de ácidos nucleicos, en particular de la SEQ ID NO: 1, por ejemplo homólogos fúngicos o bacterianos, secuencias acortadas, ADN o ARN de cuerdaIn addition, homologues of nucleic acid sequences are also understood as being derived, in particular from SEQ ID NO: 1, for example fungal or bacterial homologues, shortened sequences, DNA or string RNA

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individual de la secuencia de ADN que codifica y que no codifica. De este modo por ejemplo homólogos de la SEQ ID NO: 1 en el plano de ADN poseen una homología de por lo menos 40 %, preferiblemente de por lo menos 60 %, de modo particular preferiblemente de por lo menos 70 %, de modo muy particular preferiblemente de por lo menos 80 % sobre la totalidad del ámbito de ADN indicado en SEQ ID NO: 1.individual of the DNA sequence that encodes and does not encode. Thus, for example, homologues of SEQ ID NO: 1 in the DNA plane have a homology of at least 40%, preferably at least 60%, particularly preferably at least 70%, very Particularly preferably at least 80% over the entire range of DNA indicated in SEQ ID NO: 1.

Además, se entienden por derivados por ejemplo fusiones con promotores. Los promotores que anteceden las secuencias indicadas de nucleótido, pueden ser modificados mediante uno o varios reemplazos de nucleótido, inserciones, inversiones y/o eliminaciones, sin que se perjudique la funcionalidad o eficacia del promotor. Además, los promotores pueden elevar su eficacia por modificación de su secuencia, o ser intercambiados completamente por promotores más eficaces también de organismos disímiles.In addition, derivatives are understood as mergers with promoters. The promoters that precede the indicated nucleotide sequences may be modified by one or more nucleotide replacements, insertions, inversions and / or deletions, without impairing the functionality or effectiveness of the promoter. In addition, promoters can increase their effectiveness by modifying their sequence, or be completely exchanged for more effective promoters also from dissimilar organisms.

Se entienden por derivados también variantes cuya secuencia de nucleótidos fue modificada en el intervalo de -1 a - 1000 bases corriente arriba antes del codón de partida o 0 a 1000 bases corriente abajo después del codón de detención, de modo que cambia, preferiblemente aumenta, la expresión de gen y/o la expresión de proteína.Variants are also understood as those whose nucleotide sequence was modified in the range of -1 to - 1000 bases upstream before the start codon or 0 to 1000 bases downstream after the stop codon, so that it changes, preferably increases, gene expression and / or protein expression.

Además se describen también secuencias de ácidos nucleicos, que hibridan con secuencias que codifican mencionadas anteriormente, bajo "condiciones severas". Estos polinucleótidos son detectados en la exploración de bancos genómicos o bancos de cADN y dado el caso se propagan a partir de ellos con cebadores adecuados por medio de PCR y a continuación se aíslan por ejemplo con sondas adecuadas. Además, pueden sintetizarse también por vía química los polinucleótidos descritos aquí. Se entiende por esta propiedad a la capacidad de un poli u oligonucleótido para unirse bajo condiciones severas a una secuencia casi complementaria, mientras bajo estas condiciones cesan uniones inespecíficas entre asociados no complementarios. Para ello, las secuencias deberían ser complementarias en 70-100%, preferiblemente en 90-100%. La propiedad de las secuencias complementarias de poder unirse mutuamente de manera específica, beneficia por ejemplo en la técnica de la mancha del norte o mancha del sur o en la unión de cebador en PCR o RT-PCR. Comúnmente se usan para ello oligonucleótidos desde una longitud de 30 pares de bases. Se entienden por condiciones severas por ejemplo en la técnica de la mancha del norte, al uso de una solución de lavado caliente a 50 - 70 °C, preferiblemente 60 - 65 °C, por ejemplo amortiguador 0,1x SSC con 0,1% de SDS (20x SSC: NaCl 3M, citrato de sodio 0,3M, pH 7,0) para la elución no específica de sondas híbridas de cADN u oligonucleótidos. Al respecto permanecen unidos mutuamente, como se mencionó anteriormente, sólo ácidos nucleicos complementarios en alta medida. El ajuste de condiciones severas es conocido por los expertos y es descrito por ejemplo en Ausubel et al., Current Protocols in molecular Biology, John Wiley & Sons, N.Y. (1989), 6.3.1-6.3.6..In addition, nucleic acid sequences are also described, which hybridize with coding sequences mentioned above, under "severe conditions". These polynucleotides are detected in the screening of genomic banks or cDNA banks and if necessary they are propagated from them with suitable primers by means of PCR and then they are isolated, for example, with suitable probes. In addition, the polynucleotides described herein can also be synthesized chemically. This property is understood as the ability of a poly or oligonucleotide to bind under severe conditions to an almost complementary sequence, while under these conditions nonspecific bonds between non-complementary partners cease. For this, the sequences should be complementary in 70-100%, preferably in 90-100%. The property of the complementary sequences of being able to bind each other specifically, benefits for example in the technique of the northern spot or the southern spot or in the primer binding in PCR or RT-PCR. Oligonucleotides from a length of 30 base pairs are commonly used for this. Severe conditions are understood, for example, in the northern spot technique, to the use of a hot wash solution at 50-70 ° C, preferably 60-65 ° C, for example 0.1x SSC buffer with 0.1% SDS (20x SSC: 3M NaCl, 0.3M sodium citrate, pH 7.0) for non-specific elution of hybrid cDNA or oligonucleotide probes. In this regard they remain mutually linked, as mentioned above, only complementary nucleic acids to a large extent. The adjustment of severe conditions is known to the experts and is described for example in Ausubel et al., Current Protocols in molecular Biology, John Wiley & Sons, N.Y. (1989), 6.3.1-6.3.6 ..

4.3 Fragmentos usados4.3 Fragments used

Se usan además fragmentos de expresión, que contienen entre los controles genéticos de secuencias reguladoras de ácidos nucleicos, una secuencia de ácidos nucleicos que codifica para una enzima de acuerdo con la invención; así como vectores que comprenden al menos uno de estos fragmentos de expresión.Expression fragments are also used, which contain among the genetic controls of nucleic acid regulatory sequences, a nucleic acid sequence encoding an enzyme according to the invention; as well as vectors comprising at least one of these expression fragments.

Preferiblemente tales fragmentos comprenden un promotor en 5' corriente arriba de la respectiva secuencia que codifica y en 3' corriente abajo una secuencia de terminación, así como dado el caso otros elementos reguladores corrientes, y concretamente en cada caso unidos de modo operativo con la secuencia que codifica.Preferably such fragments comprise a promoter in 5 'upstream of the respective sequence encoding and in 3' downstream a termination sequence, as well as other current regulatory elements, and specifically in each case operatively linked with the sequence. that encodes

Se entiende por una "unión operativa" el arreglo secuencial de promotor, secuencia que codifica, terminador y dado el caso otros elementos reguladores, de modo que cada uno de los elementos reguladores puede satisfacer como se pretende su función en la expresión de la secuencia que codifica. Son ejemplos de secuencias que pueden unirse de modo operativo, las secuencias de objetivo así como potenciadores, señales de poliadenilación y similares. Otros elementos reguladores comprenden marcadores que pueden ser seleccionados, señales de amplificación, fuentes de replicación y similares. Por ejemplo en Goeddel, Gene Expression Technology: Methods in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, CA (1990) se describen secuencias reguladoras adecuadas.An "operative union" is understood as the sequential array of promoter, coding sequence, terminator and, where appropriate, other regulatory elements, so that each of the regulatory elements can satisfy how its function is intended in the expression of the sequence that encodes Examples of sequences that can be operatively linked, the target sequences as well as enhancers, polyadenylation signals and the like. Other regulatory elements include markers that can be selected, amplification signals, sources of replication and the like. For example, in Goeddel, Gene Expression Technology: Methods in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, CA (1990) suitable regulatory sequences are described.

Se entiende por un fragmento de ácidos nucleicos usado en particular la ADH con secuencia SEQ ID NO: 1 y los derivados y homólogos de ella, así como las secuencias de ácidos nucleicos que pueden derivarse de SEQ ID NO: 1, que estuvieron unidas ventajosamente de modo operativo o funcional con una o varias señales reguladoras para la modulación, por ejemplo elevación, de la expresión de gen.A nucleic acid fragment used in particular is the ADH with sequence SEQ ID NO: 1 and the derivatives and homologs thereof, as well as the nucleic acid sequences that can be derived from SEQ ID NO: 1, which were advantageously linked to operational or functional mode with one or several regulatory signals for modulation, for example elevation, of gene expression.

Adicionalmente a estas secuencias reguladoras, puede estar presente aún la regulación natural de estas secuencias antes de los verdaderos genes estructurales y dado el caso había sido modificada genéticamente, de modo que se deshabilitó la regulación natural y se aumentó la expresión de los genes. El fragmento de ácidos nucleicos puede estar constituido también de manera simple, es decir no se insertó ninguna señal reguladora adicional antes de la secuencia que codifica (como por ejemplo SEQ ID NO: 1 o sus homólogos) y no se eliminó el promotor natural con su regulación. En lugar de ello la secuencia reguladora natural muta de modo que ya no ocurre más regulación y se eleva la expresión del gen.In addition to these regulatory sequences, the natural regulation of these sequences may still be present before the true structural genes and if necessary had been genetically modified, so that natural regulation was disabled and gene expression was increased. The nucleic acid fragment may also be constituted in a simple manner, that is, no additional regulatory signal was inserted before the coding sequence (such as SEQ ID NO: 1 or its counterparts) and the natural promoter was not removed with its regulation. Instead, the natural regulatory sequence mutates so that no more regulation occurs and gene expression rises.

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Un fragmento preferido de ácidos nucleicos contiene de manera ventajosa también una o varias de las secuencias "potenciadoras" ya mencionadas, unidas de manera funcional con el promotor, lo cual hace posible una elevada expresión de la secuencia de ácidos nucleicos. También en el extremo 3' de las secuencias de ADN pueden insertarse secuencias adicionales ventajosas, como otros elementos reguladores o terminadores. Los ácidos nucleicos descritos aquí pueden estar presentes en una o varias copias en el fragmento. En el fragmento pueden estar presentes aún otros marcadores, como resistencias a los antibióticos o genes que complementan las auxotrofias, dado el caso para la selección en el fragmento.A preferred nucleic acid fragment also advantageously contains one or more of the aforementioned "enhancer" sequences, functionally linked with the promoter, which makes possible a high expression of the nucleic acid sequence. Also advantageous additional sequences, such as other regulatory elements or terminators, can be inserted at the 3 'end of the DNA sequences. The nucleic acids described herein may be present in one or several copies in the fragment. Other markers, such as antibiotic resistance or genes that complement auxotrophy, may be present in the fragment, if necessary for selection in the fragment.

Las secuencias reguladoras ventajosas para el procedimiento están presentes por ejemplo en promotores como promotores cos, tac, trp, tet, trp-tet, lpp, lac, lpp-lac, laclq T7, T5, T3, gal, trc, ara, rhaP (rhaPBAD)SP6, lambda-PR o en el promotor lambda-PL, que encuentran aplicación de manera ventajosa en bacterias gram-negativas. Otras secuencias reguladoras ventajosas están presentes por ejemplo en los promotores gram-positivos amy y SPO2, en los promotores de levaduras u hongos ADC1, MFalpha, AC, P-60, CYC1, GAPDH, TEF, rp28, ADH. En esta relación son ventajosos también los promotores de la piruvatodescarboxilasa y la metanoloxidasa, por ejemplo de Hansenula. Pueden usarse también promotores artificiales para la regulación.Advantageous regulatory sequences for the process are present, for example, in promoters such as cos, tac, trp, tet, trp-tet, lpp, lac, lpp-lac, laclq T7, T5, T3, gal, trc, ara, rhaP ( rhaPBAD) SP6, lambda-PR or the lambda-PL promoter, which find advantageous application in gram-negative bacteria. Other advantageous regulatory sequences are present, for example, in the amy and SPO2 gram-positive promoters, in the yeast or fungal promoters ADC1, MFalpha, AC, P-60, CYC1, GAPDH, TEF, rp28, ADH. In this relationship, the promoters of pyruvate decarboxylase and methanoloxidase, for example Hansenula, are also advantageous. Artificial promoters can also be used for regulation.

El fragmento de ácidos nucleicos es insertado para la expresión en un organismo huésped, ventajosamente en un vector como por ejemplo un plásmido o un fago, el cual hace posible una óptima expresión de los genes en el huésped. Se entienden por vectores, aparte de plásmidos y fagos, también todos los otros vectores conocidos por los expertos, por consiguiente por ejemplo virus, como SV40, CMV, baculovirus y adenovirus, transposons, elementos IS, fásmidos, cósmidos, y ADN lineal o circular. Estos vectores pueden replicarse de manera autónoma en el organismo huésped o replicarse de modo cromosomal. Son por ejemplo plásmidos adecuados en E. coli pLG338, pACYC184, pBR322, pUC18, pUC19, pKC30, pRep4, pHS1, pKK223-3, pDHE19.2, pHS2, pPLc236, pMBL24, pLG200, pUR290, pIN-III113-B1, gt11 o pBdCl, en Streptomyces pIJ101, pIJ364, pIJ702 o pIJ361, en Bacillus pUB110, pC194 o pBD214, en Corynebacterium pSA77 o pAJ667, en hongos pALS1, pIL2 o pBB116, en levaduras 2alphaM, pAG-1, YEp6, YEp13 o pEMBLYe23 o en plantas pLGV23, pGHlac+, pBIN19, pAK2004 o pDH51. Los plásmidos mencionados representan una pequeña selección de los plásmidos posibles. Otros plásmidos son bien conocidos por los expertos y pueden ser tomados por ejemplo del libro Cloning Vectors (Eds. Pouwels P. H. et al. Elsevier, Amsterdam-Nueva York-Oxford, 1985, ISBN 0 444 904018).The nucleic acid fragment is inserted for expression in a host organism, advantageously in a vector such as a plasmid or a phage, which makes possible optimal expression of the genes in the host. Vectors, apart from plasmids and phages, are also understood to be all other vectors known to the experts, therefore for example viruses, such as SV40, CMV, baculovirus and adenovirus, transposons, IS elements, plasmids, cosmids, and linear or circular DNA . These vectors can replicate autonomously in the host organism or replicate in a chromosomal manner. They are for example suitable plasmids in E. coli pLG338, pACYC184, pBR322, pUC18, pUC19, pKC30, pRep4, pHS1, pKK223-3, pDHE19.2, pHS2, pPLc236, pMBL24, pLG200, pUR290, pIN-III113 or pBdCl, in Streptomyces pIJ101, pIJ364, pIJ702 or pIJ361, in Bacillus pUB110, pC194 or pBD214, in Corynebacterium pSA77 or pAJ667, in fungi pALS1, pIL2 or pBB116, in yeast 2 and 6 in PEGL1 and PEGB1M plants pLGV23, pGHlac +, pBIN19, pAK2004 or pDH51. The plasmids mentioned represent a small selection of the possible plasmids. Other plasmids are well known to experts and can be taken, for example, from Cloning Vectors (Eds. Pouwels P. H. et al. Elsevier, Amsterdam-New York-Oxford, 1985, ISBN 0 444 904018).

De manera ventajosa, el fragmento de ácido nucleico contiene para la expresión de los otros genes presentes, adicionalmente aún secuencias reguladoras terminales en 3' y/o 5' para elevar la expresión, las cuales son elegidas dependiendo del organismo huésped seleccionado y gen o genes, para una óptima expresión.Advantageously, the nucleic acid fragment contains for the expression of the other genes present, additionally still 3 'and / or 5' terminal regulatory sequences to raise the expression, which are chosen depending on the host organism selected and gene or genes. , for optimal expression.

Estas secuencias reguladoras deberían hacer posible la expresión focalizada de los genes y la expresión de proteína. Esto puede significar por ejemplo, dependiendo del organismo huésped, que el gen es expresado o sobreexpresado justo después de la inducción, o que es expresado y/o sobreexpresado de inmediato.These regulatory sequences should make possible focused gene expression and protein expression. This may mean, for example, depending on the host organism, that the gene is expressed or overexpressed just after induction, or that it is expressed and / or immediately overexpressed.

Al respecto, las secuencias o factores reguladores pueden influir positivamente y por ello elevar preferiblemente la expresión del gen de los genes introducidos. De este modo puede ocurrir un refuerzo de los elementos reguladores de manera ventajosa en el plano de transcripción, en el cual se usan señales fuertes de transcripción como promotores y/o "potenciadores". Aparte de ello es posible también un refuerzo de la traducción, en el cual mejora por ejemplo la estabilidad del mARN.In this regard, the sequences or regulatory factors can have a positive influence and therefore preferably increase the gene expression of the introduced genes. In this way, a reinforcement of the regulatory elements can advantageously occur in the transcription plane, in which strong transcription signals are used as promoters and / or "enhancers". Apart from this, a translation reinforcement is also possible, in which the stability of the mRNA is improved, for example.

En otra forma de acondicionamiento del vector, puede introducirse en el microorganismo el vector que contiene el fragmento de ácido nucleico o el ácido nucleico, también de manera ventajosa en forma de un ADN lineal y mediante recombinación heteróloga u homóloga integrarlo en el genoma del organismo huésped. Este ADN lineal puede consistir en un vector transformado en lineal como un plásmido o sólo en el fragmento de ácido nucleico o el ácido nucleico descrito aquí.In another form of conditioning the vector, the vector containing the nucleic acid fragment or nucleic acid can be introduced into the microorganism, also advantageously in the form of a linear DNA and by heterologous or homologous recombination integrating it into the genome of the host organism . This linear DNA may consist of a linear transformed vector such as a plasmid or only the nucleic acid fragment or nucleic acid described herein.

Para una expresión óptima de genes heterólogos en organismos, es ventajoso modificar las secuencias de ácidos nucleicos de manera correspondiente al "uso de codón" específico usado en el organismo. El "uso de codón" es determinado fácilmente en virtud de valoraciones por computador de otros genes conocidos del organismo en cuestión.For optimal expression of heterologous genes in organisms, it is advantageous to modify the nucleic acid sequences correspondingly to the specific "codon use" used in the organism. "Codon use" is easily determined by computer evaluations of other known genes of the organism in question.

La preparación de un casete de expresión descrito aquí ocurre mediante fusión de un promotor adecuado con una secuencia de nucleótidos adecuada que codifica, así como una señal de terminación o de poliadenilación. Para ello se usan técnicas establecidas de recombinación y clonación, como se describen por ejemplo en T. Maniatis, E.F. Fritsch y J. Sambrook, molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1989) así como en T.J. Silhavy, M.L. Berman y L.W. Enquist, Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1984) y en Ausubel, F.M. et al., Current Protocols in molecular Biology, Greene Publishing Assoc. and Wiley Interscience (1987).The preparation of an expression cassette described herein occurs by fusion of a suitable promoter with a suitable nucleotide sequence that encodes, as well as a termination or polyadenylation signal. For this, established recombination and cloning techniques are used, as described for example in T. Maniatis, E.F. Fritsch and J. Sambrook, molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1989) as well as in T.J. Silhavy, M.L. Berman and L.W. Enquist, Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1984) and in Ausubel, F.M. et al., Current Protocols in molecular Biology, Greene Publishing Assoc. and Wiley Interscience (1987).

El fragmento de ácido nucleico recombinante o fragmento de gen es insertado para la expresión en un organismoThe recombinant nucleic acid fragment or gene fragment is inserted for expression in an organism

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huésped adecuado, de manera ventajosa en un sector específico del huésped, el cual hace posible una óptima expresión del gen en el huésped. Los vectores son bien conocidos por los expertos y pueden ser tomados por ejemplo de "Cloning Vectors" (Pouwels P. H. et al., editor, Elsevier, Amsterdam-Nueva York-Oxford, 1985).suitable host, advantageously in a specific sector of the host, which makes possible optimal expression of the gene in the host. Vectors are well known to experts and can be taken, for example, from "Cloning Vectors" (Pouwels P. H. et al., Editor, Elsevier, Amsterdam-New York-Oxford, 1985).

4.4 Huéspedes convenientes4.4 Convenient guests

Con ayuda de los vectores aquí descritos pueden producirse microorganismos recombinantes, los cuales son transformados por ejemplo con al menos un vector descrito aquí y pueden ser utilizados para la producción de los polipéptidos usados o para la ejecución de la reacción enzimática de acuerdo con la invención.With the help of the vectors described here, recombinant microorganisms can be produced, which are transformed for example with at least one vector described herein and can be used for the production of the polypeptides used or for the execution of the enzymatic reaction according to the invention.

De manera ventajosa se incorporan y expresan en un sistema huésped adecuado, los fragmentos recombinantes descritos anteriormente. Al respecto se usan preferiblemente métodos de clonación y transfección familiares conocidos por el experto, como por ejemplo coprecipitación, fusión de protoplastos, electroevaporación, transfección retroviral y similares, para llevar a la expresión los ácidos nucleicos mencionados en el respectivo sistema de expresión. Por ejemplo en Current Protocols in molecular Biology, F. Ausubel et al., editor, Wiley Interscience, Nueva York 1997, o Sambrook et al. molecular Cloning: A Laboratory Manual. 2a ed., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1989 se describen sistemas adecuados.Advantageously, the recombinant fragments described above are incorporated and expressed in a suitable host system. In this regard, familiar cloning and transfection methods known by the expert, such as coprecipitation, fusion of protoplasts, electroevaporation, retroviral transfection and the like, are preferably used to express the nucleic acids mentioned in the respective expression system. For example in Current Protocols in molecular Biology, F. Ausubel et al., Editor, Wiley Interscience, New York 1997, or Sambrook et al. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1989 describes suitable systems.

Pueden prepararse también microorganismos recombinados homólogos. Para ello se prepara un vector, el cual contiene al menos un corte de un gen descrito aquí o una secuencia que codifica, en la que dado el caso se había incorporado al menos una eliminación, adición o sustitución de aminoácidos, para modificar la secuencia, por ejemplo interrumpirla de modo funcional (vector de "bloqueo genético"). La secuencia incorporada puede ser por ejemplo también un homólogo de un microorganismo pariente o derivarse de una fuente de mamífero, levadura o insecto. El vector usado para la recombinación homóloga puede de modo alternativo ser acondicionado de modo que el gen endógeno muta por recombinación homóloga o es modificado de otro modo, aunque aún codifica la proteína funcional (por ejemplo puede modificarse la zona reguladora ubicada corriente arriba, de modo que es modificada mediante la expresión de la proteína endógena). El corte modificado de gen está en el vector de recombinación homóloga. La construcción de vectores adecuados hasta dar recombinación homóloga es descrita por ejemplo en Thomas, K.R. y Capecchi, M.R. (1987) Cell 51:503.Homologous recombinant microorganisms can also be prepared. For this purpose, a vector is prepared, which contains at least a section of a gene described herein or a coding sequence, in which case at least one amino acid elimination, addition or substitution was incorporated, to modify the sequence, for example, interrupt it in a functional way ("genetic blocking" vector). The incorporated sequence may for example also be a homologue of a relative microorganism or be derived from a mammalian, yeast or insect source. The vector used for homologous recombination can alternatively be conditioned so that the endogenous gene mutates by homologous recombination or is modified in another way, although it still encodes the functional protein (for example the upstream regulatory zone can be modified, so that which is modified by the expression of the endogenous protein). The modified gene cut is in the homologous recombination vector. The construction of suitable vectors to homologous recombination is described for example in Thomas, K.R. and Capecchi, M.R. (1987) Cell 51: 503.

Como organismos huésped recombinantes para los ácidos nucleicos descritos aquí o el fragmento de ácidos nucleicos, entran en consideración en principio todos los organismos procariotas o eucariotas. De modo ventajoso, se usan como organismos huésped, microorganismos como bacterias, hongos o levaduras. De modo ventajoso se usan bacterias gram-positivas o gram-negativas, preferiblemente bacterias de las familias Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Rhizobiaceae, Streptomycetaceae, Bacillaceae o Nocardiaceae, de modo particularmente preferido bacterias de los géneros Escherichia, Pseudomonas, Streptomyces, Nocardia, Burkholderia, Salmonella, Agrobacterium, Bacillus o Rhodococcus. De modo muy particular se prefiere el género y tipo Escherichia coli. Además otras bacterias ventajosas se encuentran en el grupo de las alpha-proteobacterias, beta-proteobacterias o gamma-proteobacterias.As recombinant host organisms for the nucleic acids described herein or the nucleic acid fragment, all prokaryotic or eukaryotic organisms come into consideration in principle. Advantageously, microorganisms such as bacteria, fungi or yeasts are used as host organisms. Advantageously, gram-positive or gram-negative bacteria are used, preferably bacteria of the Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Rhizobiaceae, Streptomycetaceae, Bacillaceae or Nocardiaceae families, particularly preferably Escherichia, Pseudomonas, Streptomyces, Nocardia, Burkholderia, Salmonella genera , Agrobacterium, Bacillus or Rhodococcus. The genus and type Escherichia coli is very particularly preferred. In addition other advantageous bacteria are in the group of alpha-proteobacteria, beta-proteobacteria or gamma-proteobacteria.

Al respecto, el organismo huésped o los organismos huésped contienen preferiblemente por lo menos uno de los descritos fragmentos de ácidos nucleicos, secuencias de ácidos nucleicos o vectores, que codifican para una enzima ADH.In this regard, the host organism or host organisms preferably contain at least one of the described nucleic acid fragments, nucleic acid sequences or vectors, which code for an ADH enzyme.

Los organismos usados en el procedimiento de acuerdo con la invención son cultivados o criados, dependiendo del organismo huésped en forma conocida por el experto. Los microorganismos son cultivados por regla general en un medio líquido que contiene una fuente de carbono usualmente en forma de azúcares, una fuente de nitrógeno usualmente en forma de fuentes de nitrógeno orgánico como extracto de levadura o sales como sulfato de amonio, elementos traza como sales de hierro, manganeso, magnesio, a temperaturas entre 0°C y 100 °C, preferiblemente entre 10 °C a 60 °C bajo exposición a oxígeno gaseoso. Al respecto, puede mantenerse el pH del líquido nutritivo en un valor fijo, es decir ser regulado o no durante la propagación. La propagación puede ocurrir en modo "de lote”, en modo de "semilote" o continuamente. Los nutrientes pueden ser colocados previamente al inicio de la fermentación o ser suministrados de manera semicontinua o continua.The organisms used in the process according to the invention are cultured or reared, depending on the host organism in a manner known to the expert. Microorganisms are generally grown in a liquid medium that contains a carbon source usually in the form of sugars, a nitrogen source usually in the form of organic nitrogen sources such as yeast extract or salts such as ammonium sulfate, trace elements such as salts of iron, manganese, magnesium, at temperatures between 0 ° C and 100 ° C, preferably between 10 ° C to 60 ° C under exposure to gaseous oxygen. In this regard, the pH of the nutrient liquid can be maintained at a fixed value, that is, to be regulated or not during propagation. Propagation can occur in "batch" mode, in "semi-batch" mode or continuously. Nutrients can be placed prior to the start of fermentation or supplied semi-continuously or continuously.

La cetona que va a reaccionar puede ser añadida directamente a la propagación o ventajosamente después de la propagación.The ketone to be reacted can be added directly to the propagation or advantageously after the propagation.

Las enzimas pueden ser aisladas de los organismos o ser usadas como extracto crudo para la reacción.Enzymes can be isolated from organisms or used as a crude extract for the reaction.

Los organismos huésped contienen una actividad enzimática por ejemplo de 1 U/I, como por ejemplo actividad de ADH, preferiblemente 100 U/I, de modo particularmente preferido mayor a 1000 U/I.The host organisms contain an enzymatic activity for example of 1 U / I, such as ADH activity, preferably 100 U / I, particularly preferably greater than 1000 U / I.

4.5 Preparación recombinante de enzimas:4.5 Recombinant enzyme preparation:

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Las enzimas usadas son accesibles también mediante preparación recombinante, en la que se cultiva un microorganismo que produce estas enzimas, dado el caso se induce la expresión del polipéptido y se aísla este del cultivo. Los polipéptidos pueden ser producidos también en escala industrial, en caso de desearse.The enzymes used are also accessible by recombinant preparation, in which a microorganism that produces these enzymes is cultured, if necessary the expression of the polypeptide is induced and this is isolated from the culture. The polypeptides can also be produced on an industrial scale, if desired.

El microorganismo recombinante puede ser cultivado y fermentado de acuerdo con procedimientos conocidos. Las bacterias pueden multiplicarse por ejemplo en medio TB o LB y a una temperatura de 20 a 40°C y un valor de pH de 6 a 9. Por ejemplo en T. Maniatis, E.F. Fritsch y J. Sambrook, molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1989) se describen en detalle las condiciones adecuadas de cultivo.The recombinant microorganism can be cultured and fermented according to known procedures. Bacteria can be multiplied for example in TB or LB medium and at a temperature of 20 to 40 ° C and a pH value of 6 to 9. For example in T. Maniatis, E.F. Fritsch and J. Sambrook, molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1989) describe in detail the suitable culture conditions.

Se maceran entonces las células, en caso que el polipéptido no esté secretado en el medio de cultivo, y se obtiene el producto de acuerdo con procedimientos conocidos de aislamiento de proteínas, a partir del producto de lisis. A elección, las células pueden ser sometidas a digestión con ultrasonido de alta frecuencia, mediante alta presión, como por ejemplo en una celda francesa de presión, mediante osmólisis, mediante la acción de detergentes, enzimas líticas o solventes orgánicos, mediante homogenizadores o mediante combinación de varios de los procedimientos citados.The cells are then macerated, in case the polypeptide is not secreted in the culture medium, and the product is obtained according to known protein isolation procedures, from the lysis product. At choice, the cells can be subjected to high frequency ultrasound digestion, by high pressure, such as in a French pressure cell, by osmolysis, by the action of detergents, lithic enzymes or organic solvents, by homogenizers or by combination of several of the procedures cited.

Puede alcanzarse una purificación de los polipéptido con procedimientos cromatográficos conocidos, como cromatografía de tamiz molecular (filtración en gel), como cromatografía en Q-Sepharose, cromatografía de intercambio iónico y cromatografía hidrófoba, así como con otros procedimientos corrientes como ultrafiltración, cristalización, precipitación por sales, diálisis y electroforesis nativa en gel. Por ejemplo en Cooper, F. G., Biochemische Arbeitsmethoden, Verlag Walter de Gruyter, Berlín, Nueva York o en Scopes, R., Protein Purification, Springer Verlag, Nueva York, Heidelberg, Berlín se describen procedimientos adecuados.Purification of the polypeptide can be achieved with known chromatographic procedures, such as molecular sieve chromatography (gel filtration), such as Q-Sepharose chromatography, ion exchange chromatography and hydrophobic chromatography, as well as with other common procedures such as ultrafiltration, crystallization, precipitation by salts, dialysis and native gel electrophoresis. For example, Cooper, F. G., Biochemische Arbeitsmethoden, Verlag Walter de Gruyter, Berlin, New York or Scopes, R., Protein Purification, Springer Verlag, New York, Heidelberg, Berlin describe suitable procedures.

Para el aislamiento de la proteína recombinante, puede ser ventajoso usar sistemas de vectores u oligonucleótidos, que alargan el cADN en determinadas secuencias de nucleótidos y con ello codifican para polipéptidos o proteínas de fusión modificados, que sirven por ejemplo para una purificación más simple. Tales modificaciones adecuadas son por ejemplo denominadas “balizas” que actúan como ancla, como por ejemplo la modificación o epítope conocida como ancla de hexa-histidina, que pueden ser reconocidas como antígenos de anticuerpos (descritos por ejemplo en Harlow, E. y Lane, D., 1988, Antibodies: A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor (N.Y.) Press). Estas anclas pueden servir para la unión de la proteína a un soporte sólido, como por ejemplo una matriz de polímero, que puede ser empacada por ejemplo en una columna cromatográfica, o puede ser usada en una placa de microtitulación o en otro soporte.For the isolation of the recombinant protein, it may be advantageous to use vector or oligonucleotide systems, which lengthen the cDNA in certain nucleotide sequences and thereby encode modified polypeptides or fusion proteins, which serve, for example, for simpler purification. Such suitable modifications are for example called "beacons" that act as an anchor, such as the modification or epitope known as a hexa-histidine anchor, which can be recognized as antibody antigens (described for example in Harlow, E. and Lane, D., 1988, Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor (NY) Press). These anchors can be used to bind the protein to a solid support, such as a polymer matrix, which can be packed, for example, in a chromatographic column, or it can be used in a microtiter plate or other support.

Simultáneamente pueden usarse estas anclas también para el reconocimiento de las proteínas. Para el reconocimiento de las proteínas pueden usarse además marcadores corrientes, como colorantes de fluorescencia, marcadores de enzimas, que después de la reacción con un sustrato forman un producto detectable de reacción, o marcadores radioactivos, solos o en combinación con las anclas, para formar el derivado de las proteínas.Simultaneously these anchors can also be used for protein recognition. For the recognition of proteins, current markers, such as fluorescence dyes, enzyme markers, which after reaction with a substrate form a detectable reaction product, or radioactive markers, alone or in combination with the anchors, can also be used to form the protein derivative.

4.6 Realización de la etapa b) del procedimiento de acuerdo con la invención para la preparación de alcoholes ópticamente activos4.6 Carrying out step b) of the process according to the invention for the preparation of optically active alcohols

Las enzimas utilizadas pueden ser usadas en la etapa del procedimiento de acuerdo con la invención, como enzima libre o inmovilizada.The enzymes used can be used in the process step according to the invention, as a free or immobilized enzyme.

La etapa del procedimiento de acuerdo con la invención es ejecutada de manera ventajosa a una temperatura entre 0 °C y 60 °C, preferiblemente entre 10 °C y 40 °C, de modo particularmente preferido entre 15 °C y 35 °C.The process step according to the invention is advantageously performed at a temperature between 0 ° C and 60 ° C, preferably between 10 ° C and 40 ° C, particularly preferably between 15 ° C and 35 ° C.

El valor de pH durante la etapa de procedimiento de acuerdo con la invención es mantenido ventajosamente entre pH 4 y 12, preferiblemente entre pH 4,5 y 9, de modo particular preferiblemente entre pH 5 y 8.The pH value during the process step according to the invention is advantageously maintained between pH 4 and 12, preferably between pH 4.5 and 9, particularly preferably between pH 5 and 8.

Para el procedimiento de acuerdo con la invención pueden usarse células en crecimiento, que contienen los ácidos nucleicos, fragmentos de ácidos nucleicos o vectores de acuerdo con la invención. También pueden usarse células en reposo o maceradas. Se entiende por células maceradas por ejemplo las células que mediante un tratamiento con, por ejemplo, solventes han sido convertidas en porosas, o células que fueron rotas mediante un tratamiento enzimático, mediante un tratamiento mecánico (por ejemplo prensa francesa o ultrasonido) o mediante otro método. Los extractos crudos así obtenidos son adecuados para el procedimiento de acuerdo con la invención. También pueden usarse para el procedimiento enzimas purificadas o no purificadas. Así mismo, son adecuados microorganismos o enzimas inmovilizados.For the process according to the invention, growing cells containing nucleic acids, nucleic acid fragments or vectors according to the invention can be used. Resting or macerated cells can also be used. For example, macerated cells are understood to mean cells that by means of a treatment with, for example, solvents have been converted to porous, or cells that were broken by an enzymatic treatment, by a mechanical treatment (for example French press or ultrasound) or by other method. The crude extracts thus obtained are suitable for the process according to the invention. Purified or unpurified enzymes can also be used for the process. Likewise, immobilized microorganisms or enzymes are suitable.

Si para el procedimiento de acuerdo con la invención se usan organismos o enzimas libres, entonces estos son separados de manera conveniente antes de la extracción, por ejemplo mediante una filtración o centrifugación.If free organisms or enzymes are used for the process according to the invention, then these are conveniently separated before extraction, for example by filtration or centrifugation.

Si se usa un medio de reacción bifásico (acuoso/orgánico), entonces mediante ello se facilita el aislamiento del producto, puesto que puede disolverse el producto valioso preferiblemente en la fase orgánica. Por ejemplo se usa en particular un solvente esencialmente no miscible en agua, como por ejemplo un éter, para formar el sistemaIf a biphasic reaction medium (aqueous / organic) is used, then the isolation of the product is facilitated, since the valuable product can be dissolved preferably in the organic phase. For example, an essentially water-miscible solvent, such as an ether, is used in particular to form the system

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bifásico.biphasic

Si por el contrario en la etapa enzimática del procedimiento se usa un medio de reacción monofásico, entonces se obtiene el producto preparado a partir de la solución acuosa de reacción, mediante extracción o destilación o de manera ventajosa mediante extracción y destilación. Puede repetirse varias veces la extracción para aumentar el rendimiento. Son ejemplos de agentes adecuados de extracción los solventes, como tolueno, cloruro de metileno, acetato de butilo, diisopropiléter, benceno, MTBE o éster acético, sin estar limitados a ellos.If, on the contrary, in the enzymatic stage of the process a single-phase reaction medium is used, then the product prepared from the aqueous reaction solution is obtained, by extraction or distillation or advantageously by extraction and distillation. The extraction can be repeated several times to increase the yield. Examples of suitable extraction agents are solvents, such as toluene, methylene chloride, butyl acetate, diisopropyl ether, benzene, MTBE or acetic ester, without being limited thereto.

Después de concentrar la fase orgánica, pueden obtenerse los productos por regla general con buenas purezas químicas, es decir con una pureza química mayor a 80 %, 90 %, 95 % o 99 %. Después de la extracción puede concentrarse la fase orgánica con el producto, pero también sólo parcialmente, y separarse por cristalización el producto. Para ello se enfría ventajosamente la solución a una temperatura de 0 °C a 10 °C. La cristalización puede ocurrir también directamente a partir de la solución orgánica o de una solución acuosa. El producto separado por cristalización puede ser recogido una vez más en el mismo o en otro solvente, para una nueva cristalización, y ser cristalizado una vez más. Mediante la subsiguiente cristalización ventajosa ejecutada por lo menos una vez puede elevarse más la pureza de enantiómero del producto, en caso de ser necesario.After concentrating the organic phase, the products can be obtained as a rule with good chemical purities, that is to say with a chemical purity greater than 80%, 90%, 95% or 99%. After extraction, the organic phase can be concentrated with the product, but also only partially, and the product crystallized out. For this, the solution is advantageously cooled to a temperature of 0 ° C to 10 ° C. Crystallization can also occur directly from the organic solution or from an aqueous solution. The product separated by crystallization can be collected once more in the same or another solvent, for a new crystallization, and be crystallized once more. The subsequent enantiomer purity of the product can be increased further by the subsequent crystallization carried out at least once, if necessary.

En los tipos de procesamiento mencionados se aísla el producto del procedimiento de acuerdo con la invención con rendimientos de 60 a 100 %, preferiblemente de 80 a 100 %, de modo particularmente preferido de 90 a 100 %, referido al sustrato usado para la reacción. El producto aislado se distingue por una elevada pureza química de > 90 %, preferiblemente> 95 % de modo particularmente preferido de > 98 %. Además, los productos tienen una elevada pureza de enantiómero que, en caso de ser necesario, puede ser elevada adicionalmente de manera ventajosa mediante la cristalización.In the aforementioned types of processing, the product of the process according to the invention is isolated with yields of 60 to 100%, preferably 80 to 100%, particularly preferably 90 to 100%, based on the substrate used for the reaction. The isolated product is distinguished by a high chemical purity of> 90%, preferably> 95%, particularly preferably> 98%. In addition, the products have a high enantiomer purity which, if necessary, can be further advantageously enhanced by crystallization.

El procedimiento de acuerdo con la invención puede ser operado en modo de lote, modo de semilote o continuamente.The process according to the invention can be operated in batch mode, semi-batch mode or continuously.

La ejecución del procedimiento puede ocurrir de manera ventajosa en biorreactores, como se describe por ejemplo en Biotechnology, volumen 3, 2a edición, Rehm et al editor, (1993) en particular capítulo II.Execution of the procedure can take place advantageously in bioreactors, as described for example in Biotechnology, volume 3, 2nd edition, Rehm et al., (1993) in particular chapter II.

La descripción anterior y los ejemplos siguientes sirven sólo para aclarar la invención. Así mismo son posibles las numerosas modificaciones posibles evidentes para el experto.The above description and the following examples serve only to clarify the invention. Likewise, the numerous possible modifications evident to the expert are possible.

Parte experimental:Experimental part:

Ejemplo 1: síntesis de HCAP, 2 (en etilacetato):Example 1: synthesis of HCAP, 2 (in ethyl acetate):

En un reactor de miniplanta de 6000 ml con impulsor agitador, deflector de flujo, termómetro y embudo de goteo se colocan previamente 435,68g (3,20 mol) de 3-hidroxiacetofenona en 410,11g (12,80 mol) de metanol y 1200 ml de etilacetato. A esta solución se añaden gota a gota a 20 - 30°C bajo enfriamiento 691,05g (5,12 mol) de cloruro de sulfurilo en un periodo de 2h. Después de la adición por goteo se agita la carga por una hora adicional a temperatura ambiente. Después de ello se hidroliza la carga a temperatura ambiente con 1600 ml de H2O y se separa la mezcla bifásica resultante. Se realiza extracción a la fase acuosa por una vez con 800 ml de etilacetato. De las fases orgánicas combinadas se separan por destilación el metanol y el etilacetato mediante un puente de destilación. Simultáneamente se añaden al fondo de la destilación gota a gota 1880 ml de isopropanol. Se obtienen 2462,5g de una solución al 17,3% en isopropanol, del producto valioso lo cual corresponde a un contenido de 426 g (2,51 mol). Con ello, el rendimiento es de 78%.In a 6000 ml mini-plant reactor with agitator impeller, flow deflector, thermometer and drip funnel, 435.68g (3.20 mol) of 3-hydroxyacetophenone in 410.111g (12.80 mol) of methanol and 1200 ml of ethyl acetate. To this solution are added dropwise at 20-30 ° C under cooling 691.05g (5.12 mol) of sulfuryl chloride over a period of 2h. After the drip addition the charge is stirred for an additional hour at room temperature. After that the charge is hydrolyzed at room temperature with 1600 ml of H2O and the resulting biphasic mixture is separated. Extraction to the aqueous phase is performed once with 800 ml of ethyl acetate. Of the combined organic phases, methanol and ethyl acetate are distilled off by a distillation bridge. Simultaneously, 1880 ml of isopropanol are added to the bottom of the distillation. 2462.5g of a 17.3% solution in isopropanol are obtained, of the valuable product which corresponds to a content of 426 g (2.51 mol). With this, the yield is 78%.

Ejemplo 2: síntesis de HCAP, 2 (en diclorometano):Example 2: synthesis of HCAP, 2 (in dichloromethane):

En un reactor de miniplanta de 2000 ml con impulsor agitador, deflector de flujo, termómetro y embudo de goteo se colocan previamente 204,23g (1,50 mol) de 3-hidroxiacetofenona en 192,24g (6,00 mol) de metanol y 1050ml de CH2O2. A esta solución se añaden gota a gota a 20 - 30°C bajo enfriamiento 283,44g (2,10 mol) de cloruro de sulfurilo en un periodo de 2 horas. Después de la adición por goteo, se agita la carga por una hora adicional a temperatura ambiente.In a 2000 ml mini-plant reactor with stirrer impeller, flow deflector, thermometer and drip funnel, 204.23g (1.50 mol) of 3-hydroxyacetophenone are placed in 192.24g (6.00 mol) of methanol and 1050ml of CH2O2. To this solution are added dropwise at 20-30 ° C under cooling 283.44g (2.10 mol) of sulfuryl chloride over a period of 2 hours. After the drip addition, the charge is stirred for an additional hour at room temperature.

Después de ello se hidroliza la carga a temperatura ambiente con 400 ml de H2O y se separa la mezcla bifásica resultante. Después de la separación de fases, se separa por destilación a presión normal de la fase orgánica, el metanol y el CH2Cl2 mediante un puente de destilación. Simultáneamente se añaden gota a gota con la misma velocidad 880ml de isopropanol. Se obtienen 837,78g de una solución al 25,7% en isopropanol del producto valioso, lo cual corresponde a un contenido de 215 g (1,26 mol). Con ello, el rendimiento fue de 84%.After that the charge is hydrolyzed at room temperature with 400 ml of H2O and the resulting biphasic mixture is separated. After phase separation, the organic phase, methanol and CH2Cl2 are distilled off under normal pressure by a distillation bridge. Simultaneously 880ml of isopropanol is added dropwise with the same speed. 837.78g of a 25.7% solution in isopropanol of the valuable product are obtained, which corresponds to a content of 215 g (1.26 mol). With this, the yield was 84%.

Ejemplo 3: síntesis de HCPE, 3:Example 3: synthesis of HCPE, 3:

Se reduce una cetona 2 preparada como en el Ejemplo 1 o 2, por vía biocatalítica hasta R-3. Para ello se disuelvenA ketone 2 prepared as in Example 1 or 2 is reduced, by biocatalytic route to R-3. For this they dissolve

Claims (14)

55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 3535 REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para la preparación de alcoholes ópticamente activos sustituidos de la fórmula IV1. Procedure for the preparation of optically active substituted alcohols of formula IV imagen1image 1 en la quein which Cyc representa un anillo mono o polinuclear, saturado o insaturado, carbocíclico o heterocíclico, dado el caso sustituido una o varias veces, el cual porta al menos un grupo hidroxilo libre, y R1 y R2 independientemente uno de otro representan H o un radical alquilo dado el caso sustituido una o varias veces;Cyc represents a mono or polynuclear ring, saturated or unsaturated, carbocyclic or heterocyclic, where appropriate substituted once or several times, which carries at least one free hydroxyl group, and R1 and R2 independently of each other represent H or a given alkyl radical the case replaced once or several times; o de sales de este compuesto; en cada caso en forma de estereoisómero puro o como mezcla de estereoisómeros, en el queor of salts of this compound; in each case in the form of pure stereoisomer or as a mixture of stereoisomers, in which a) una cetona de la fórmula Ia) a ketone of the formula I (I)(I) alcohol alifático hasta dar un compuesto halogenadoaliphatic alcohol to give a halogenated compound (II)(II) en la que Cyc tiene los significados indicados anteriormente y Hal representa un átomo de halógeno;in which Cyc has the meanings indicated above and Hal represents a halogen atom; b) el compuesto de la fórmula II así obtenido es reducido por vía enzimática usando una enzima elegida de entre alcoholdeshidrogenasas (ADH) (E.C. 1.1.1.1), hasta dar el alcohol de la fórmula IIIb) the compound of the formula II thus obtained is reduced enzymatically using an enzyme chosen from among alcohol dehydrogenases (ADH) (E.C. 1.1.1.1), to give the alcohol of the formula III OHOH imagen2image2 en la que Cyc y Hal tienen los significados indicados anteriormente; yin which Cyc and Hal have the meanings indicated above; Y c) el alcohol de la fórmula III así obtenido reacciona con una amina de la fórmula HNR1R2, en la que R1 y R2 tienen los significados indicados anteriormente; hasta dar el compuesto de la fórmula IV.c) the alcohol of the formula III thus obtained reacts with an amine of the formula HNR1R2, in which R1 and R2 have the meanings indicated above; until giving the compound of the formula IV. 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la reacción de la etapa a) ocurre en presencia de 1 a 10 equivalentes molares de alcohol por cada mol de alcano de la fórmula I.2. The method according to claim 1, wherein the reaction of step a) occurs in the presence of 1 to 10 molar equivalents of alcohol per mole of alkane of formula I. 3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que la reacción química de la etapa c) ocurre en solución en un éter de cadena abierta o cíclico.3. Method according to one of the preceding claims, wherein the chemical reaction of step c) occurs in solution in an open or cyclic chain ether. 4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la alcoholdeshidrogenasa es elegida de entre enzimas de microorganismos del género Aromatoleum.4. The method according to claim 1, wherein the alcohol dehydrogenase is chosen from among enzymes of microorganisms of the genus Aromatoleum. 5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que la enzima para la etapa b) es elegida de entre enzimas que poseen una secuencia de polipéptidos, que es elegida de entre5. Method according to one of the preceding claims, wherein the enzyme for step b) is chosen from among enzymes that possess a polypeptide sequence, which is chosen from (i) SEQ ID NO: 2 o(i) SEQ ID NO: 2 or (ii) secuencias en las que hasta 25% de los radicales aminoácido están modificados respecto a SEQ ID NO: 2 mediante adición, eliminación, inserción, sustitución, inversión o una combinación de ellas, y / o que aún exhibe por lo menos 50% de la actividad enzimática de SEQ ID NO:2.(ii) sequences in which up to 25% of the amino acid radicals are modified with respect to SEQ ID NO: 2 by addition, elimination, insertion, substitution, inversion or a combination thereof, and / or that still exhibits at least 50% of the enzymatic activity of SEQ ID NO: 2. CycCyc ATO en la que Cyc posee los significados indicados anteriormente,in which Cyc has the meanings indicated above, reacciona con un agente de halogenación en presencia de un de la fórmula IIreacts with a halogenating agent in the presence of one of the formula II imagen3image3 55 1010 15fifteen 20twenty 2525 6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que la reacción de la etapa b) es ejecutada mediante adición de equivalentes de reducción y dado el caso se regeneran los equivalentes de reducción consumidos en la reacción.Method according to one of the preceding claims, in which the reaction of step b) is carried out by adding reduction equivalents and, if necessary, the reduction equivalents consumed in the reaction are regenerated. 7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que se ejecuta la regeneración por vía enzimática, electroquímica o electroenzimática.7. Method according to claim 6, wherein the regeneration is carried out by enzymatic, electrochemical or electroenzymatic route. 8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la regeneración ocurre por vía enzimática y la enzima que regenera es elegida de entre ADH y deshidrogenasas diferentes de ADH.8. The method according to claim 7, wherein the regeneration occurs enzymatically and the enzyme it regenerates is chosen from ADH and dehydrogenases other than ADH. 9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que la reacción de la etapa b) ocurre en presencia de un microorganismo el cual expresa de manera natural o recombinante la ADH, o en presencia de una fracción derivada de ella, que contiene la ADH, o en presencia de un extracto derivado de ella que contiene la ADH.9. Method according to one of the preceding claims, wherein the reaction of step b) occurs in the presence of a microorganism which expresses ADH naturally or recombinantly, or in the presence of a fraction derived therefrom, which contains ADH, or in the presence of an extract derived from it that contains ADH. 10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que la reacción de la etapa b) ocurre en presencia de un microorganismo que produce ADH, el cual es elegido de entre bacterias de las familias Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Rhizobiaceae, Lactobacillaceae, Streptomycetaceae, Rhodococcaceae, Rhodociclaceae y Nocardiaceae, o en presencia de una fracción o un extracto derivado de ellos que tiene ADH.10. Method according to one of the preceding claims, wherein the reaction of step b) occurs in the presence of a microorganism that produces ADH, which is chosen from among bacteria of the Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Rhizobiaceae, Lactobacillaceae, Streptomycetaceae, Rhodococcaceae, Rhodociclaceae and Nocardiaceae, or in the presence of a fraction or an extract derived from them that has ADH. 11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el microorganismo es un microorganismo recombinante, que es transformado con un fragmento de ácido nucleico, el cual codifica para una alcoholdeshidrogenasa de acuerdo con la definición de una de las reivindicaciones 4 a 6.11. A method according to claim 10, wherein the microorganism is a recombinant microorganism, which is transformed with a nucleic acid fragment, which encodes an alcohol dehydrogenase according to the definition of one of claims 4 to 6. 12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que se ejecuta la etapa b) en un medio de reacción líquido bifásico.12. Method according to one of the preceding claims, wherein step b) is executed in a biphasic liquid reaction medium. 13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, en el que se usa un medio de reacción acuoso-orgánico, en el que tanto el reactivo de la fórmula II como también el producto de la fórmula III se disuelven mejor en la fase orgánica que en la fase acuosa.13. Method according to claim 12, wherein an aqueous-organic reaction medium is used, wherein both the reagent of the formula II and also the product of the formula III dissolve better in the organic phase than in the aqueous phase 14. uso de una alcoholdeshidrogenasa de acuerdo con la definición de una de las reivindicaciones 1 a 6 o un microorganismo que produce esta enzima, para la preparación de un compuesto de la fórmula IV.14. Use of an alcohol dehydrogenase according to the definition of one of claims 1 to 6 or a microorganism that produces this enzyme, for the preparation of a compound of formula IV.
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